Barramentos de áudio

Introdução

O código de processamento de áudio do Godot foi escrito com jogos em mente, com o intuito de alcançar um equilíbrio favorável entre desempenho e qualidade de som.

O motor de áudio do Godot permite qualquer número de barramentos de áudio a serem criados e qualquer número de processadores de efeito podem ser adicionados a cada barramento. Apenas o hardware do dispositivo executando seu jogo irá limitar o número de barramentos e efeitos que podem ser usados antes que o desempenho comece a cair.

Escala decibel

A interface de som do Godot é designada para combinar com as expectativas dos profissionais de design de som. Para este fim, utiliza-se primariamente a escala decibel.

Para aqueles não familiarizados, pode-se explicar com alguns fatos:

  • A escala decibel (dB) é uma escala relativa. Ela representa a taxa de potência de som ao usar 20 vezes o logaritmo de base 10 da proporção (20 × log10(P/P0)).

  • Para cada 6 dB, a amplitude de som se duplica ou se divide pela metade. 12 dB representam um fator de 4, 18 dB um fator de 8, 20 dB um fator de 10, 40dB um fator de 100, etc.

  • Como a escala é logarítmica, um zero verdadeiro (sem áudio) não pode ser representado.

  • 0 dB é a amplitude máxima possível em um sistema de áudio digital. Este não é o limite humano, mas um limite do hardware de som. Áudio com amplitudes que são muito altas para serem representados corretamente criam uma distorção chamada clipping.

  • Para evitar clipping, sua mixagem de som deve ser organizada para que a saída do barramento mestre (mais detalhes depois) nunca exceda 0dB.

  • Para cada 6 dB abaixo do limite de 0 dB, a energia de som é cortada pela metade. Significa que o volume de som em -6 dB possui metade da intensidade de 0 dB. -12 dB possui metade da intensidade de -6 dB e assim por diante.

  • Ao trabalhar com decibels, um som é considerado inaudível entre -60 dB e -80 dB. Isso faz com que seu alcance de trabalho seja geralmente entre -60 dB e 0 dB.

Pode levar um pouco de tempo para pegar o jeito, porém é mais amigável no fim e permitirá que você se comunique melhor com profissionais de áudio.

Barramentos de áudio

Barramentos de áudio podem ser encontrados no painel inferior do editor do Godot:

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Um barramento de áudio (também chamado de canal de áudio) pode ser considerado um lugar por onde o áudio é canalizado no caminho para a reprodução nos alto-falantes de um dispositivo. Dados de áudio podem ser modificados e redirecionados por um barramento de áudio. Um barramento de áudio possui um medidor VU (as barras que se iluminam quando o som é reproduzido) que indica a amplitude da passagem do sinal.

O barramento mais à esquerda é o barramento mestre. Este barramento gera o mix para seus alto-falantes então, como mencionado na seção Escala decibel acima, certifique-se de que seu nível de mixagem não chegue a 0 dB neste barramento. O resto dos barramentos de áudio podem ser flexivelmente encaminhados. Após modificar o som, eles o enviam para outro barramento à esquerda. O barramento destinatário pode ser especificado por cada um dos barramentos não-mestre. O encaminhamento sempre passa áudio de barramentos na direita para barramentos além para a esquerda. Isso evita ciclos de encaminhamento infinitos.

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Na imagem acima, a saída do Bus 2 foi encaminhada para o barramento Master.

Reprodução de áudio através de um barramento

Para testar a passagem de áudio para um barramento, crie um nó AudioStreamPlayer, carregue um AudioStream e selecione um barramento de destino para reprodução:

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Por fim, alterne a propriedade Playing para On e o som fluirá.

Ver também

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Adicionando efeitos

Barramentos de áudio podem conter todos os tipos de efeitos. Esses efeitos modificam o som de uma forma ou outra e são aplicados em ordem.

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Experimente todos pare ter uma noção de como eles alteram o som. Aqui segue uma breve descrição dos efeitos disponíveis:

Amplify

Amplificar altera a amplitude do sinal. Alguns cuidados precisam ser tomados. Definir o nível muito alto pode fazer o som clipar, o que geralmente é indesejável.

BandLimit and BandPass

These are resonant filters which block frequencies around the Cutoff point. BandPass can be used to simulate sound passing through an old telephone line or megaphone. Modulating the BandPass frequency can simulate the sound of a wah-wah guitar pedal, think of the guitar in Jimi Hendrix's Voodoo Child (Slight Return).

Capturar

The Capture effect copies the audio frames of the audio bus that it is on into an internal buffer. This can be used to capture data from the microphone or to transmit audio over the network in real-time.

Chorus

The Chorus effect duplicates the incoming audio, delays the duplicate slightly and uses an LFO to continuously modulate the pitch of the duplicated signal before mixing the duplicated signal(s) and the original together again. This creates a shimmering effect and adds stereo width to the sound.

Compressor

Um compressor de faixa dinâmica atenua automaticamente o nível do sinal de entrada quando sua amplitude excede um certo limite. O nível de atenuação aplicado é proporcional a quanto o áudio de entrada excede o limite. O parâmetro Ratio do compressor controla o grau de atenuação. Um dos principais usos de um compressor é reduzir a faixa dinâmica de sinais com partes muito altas e silenciosas. A redução da faixa dinâmica de um sinal pode facilitar a mixagem.

The compressor has many uses. For example:

  • It can be used in the Master bus to compress the whole output.

  • It can be used in voice channels to ensure they sound as even as possible.

  • It can be sidechained. This means it can reduce the sound level of one signal using the level of another audio bus for threshold detection. This technique is very common in video game mixing to "duck" the level of music or sound effects when voices need to be heard.

  • It can accentuate transients by using a slower attack. This can make sound effects more punchy.

Nota

If your goal is to prevent a signal from exceeding a given amplitude altogether, rather than to reduce the dynamic range of the signal, a limiter is likely a better choice than a compressor.

Delay

Adds an "echo" effect with a feedback loop. It can be used together with Reverb to simulate wide rooms, canyons, etc. where sound bounces are far apart.

Distortion

Makes the sound distorted. Godot offers several types of distortion: overdrive, tan and bit crushing. Distortion can be used to simulate sound coming through a low-quality speaker or device.

EQ

EQ is what all other equalizers inherit from. It can be extended with with Custom scripts to create an equalizer with a custom number of bands.

EQ6, EQ10, EQ21

Godot provides three equalizers with different numbers of bands. An equalizer on the Master bus can be useful to cut frequencies that the device's speakers can't reproduce well (e.g. a mobile phone's speakers won't reproduce bass content well). The equalizer effect can be disabled when headphones are plugged in.

Filtro

Filter is what all other filters inherit from and should not be used directly.

HighPassFilter

Cuts frequencies below a specific Cutoff frequency. HighPassFilter is used to reduce the bass content of a signal.

HighShelfFilter

Reduces all frequencies above a specific Cutoff frequency.

Limiter

A limiter is similar to a compressor, but it's less flexible and designed to prevent a signal's amplitude exceeding a given dB threshold. Adding a limiter to the Master bus is a safeguard against clipping.

LowPassFilter

Cuts frequencies above a specific Cutoff frequency and can also resonate (boost frequencies close to the Cutoff frequency). Low pass filters can be used to simulate "muffled" sound. For instance, underwater sounds, sounds blocked by walls, or distant sounds.

LowShelfFilter

Reduces all frequencies below a specific Cutoff frequency.

NotchFilter

The opposite of the BandPassFilter, it removes a band of sound from the frequency spectrum at a given Cutoff frequency.

Panner

The Panner allows the stereo balance of a signal to be adjusted between the left and right channels (wear headphones to audition this effect).

Phaser

It probably does not make much sense to explain that this effect is formed by two signals being dephased and cancelling each other out. You can make a Darth Vader voice with it, or jet-like sounds.

PitchShift

This effect allows the adjustment of the signal's pitch independently of its speed. All frequencies can be increased/decreased with minimal effect on transients. PitchShift can be useful to create unusually high or deep voices.

Record

The Record effect allows the user to record sound from a microphone.

Reverb

Reverb simulates rooms of different sizes. It has adjustable parameters that can be tweaked to obtain the sound of a specific room. Reverb is commonly outputted from Areas (see Reverb buses), or to apply a "chamber" feel to all sounds.

SpectrumAnalyzer

This effect doesn't alter audio, instead, you add this effect to buses you want a spectrum analysis of. This would typically be used for audio visualization. A demo project using this can be found here.

StereoEnhance

This effect uses a few algorithms to enhance a signal's stereo spectrum.

Automatic bus disabling

There is no need to disable buses manually when not in use. Godot detects that the bus has been silent for a few seconds and disables it (including all effects).

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Disabled buses have a blue VU meter instead of a red-green one.

Bus rearrangement

Stream Players use bus names to identify a bus, which allows adding, removing and moving buses around while the reference to them is kept. However, if a bus is renamed, the reference will be lost and the Stream Player will output to Master. This system was chosen because rearranging buses is a more common process than renaming them.

Default bus layout

The default bus layout is automatically saved to the res://default_bus_layout.tres file. Custom bus arrangements can be saved and loaded from disk.