Análise técnica das soluções existentes para a criação de ferramentas de sonificação
Análise técnica das soluções existentes para a seleção das ferramentas e materiais mais rentáveis e sustentáveis para a criação de ferramentas de sonificação. Para uma aula eficaz e interativa que permita aos alunos interessarem-se e inspirarem-se, e para que os professores possam orientar uma aula de sonificação, tivemos de analisar todas as ferramentas de hardware e software disponíveis e a sua eficácia, disponibilidade, custo e capacidade de promover competências digitais e tecnológicas importantes, bem como o reforço da preparação digital das escolas envolvidas. O nosso projeto destaca-se de projetos educativos semelhantes porque combinamos as competências de programação com a eletrónica, a fim de produzir conjuntos de dados em tempo real e construir sistemas digitais interativos que recebem dados através de sensores e os expressam como sons específicos. Por exemplo, dados recebidos do ambiente da sala de aula ou da área escolar. Isto é possível quando utilizamos microcontroladores para controlar sensores e introduzir os seus dados em softwares ou mesmo sonificá-los através dos próprios microcontroladores.
Software
Existe uma vasta gama de software que pode ser utilizado para a sonificação de dados, tanto em tempo real como «a posteriori»..
Embora os professores e os alunos tenham a liberdade de escolher o software a utilizar, recomendamos o uso de software online sempre que possível, especialmente no caso de cursos de curta duração, pois isso poupa o tempo que seria necessário para instalar software adicional para cada aluno. No vasto campo dos softwares de áudio online, alguns deles estão mais orientados para a sonificação e a maioria possui parâmetros personalizáveis até certo ponto.
Por exemplo, o MusicaAlgorithms [1] oferece a possibilidade de carregar os nossos próprios dados. A desvantagem é que parte do princípio de que os dados serão mapeados para a altura e a duração. Permite escolher o tipo de escala, mas não outros aspetos como o timbre (que instrumento irá tocar).
O protocolo MIDI comum e universal é suficiente quando necessário para controlar tipos de som personalizados e serve como um formato comum para a troca de informação musical entre plataformas de áudio. Apesar de existirem excelentes ferramentas disponíveis, como bibliotecas baseadas em linguagens de programação como o Python (por exemplo, Sonecules[2] ou MIDItime [3]) e software dedicado (ex. SonicPi, Pure Data). Optámos por utilizar o software TwoTone [4]. É gratuito, versátil e possui uma interface intuitiva que permite até mesmo a principiantes com competências reduzidas em programação e conhecimentos mínimos de música e áudio gerar resultados de sonificação consistentes.
Hardware
Para além de utilizar computadores, também explorámos a utilização de microcontroladores para controlar sensores e atuadores (por exemplo, LEDs, motores), com o objetivo de introduzir uma abordagem prática na geração dos dados a sonificar, com uma atitude «faça você mesmo» que tem um impacto maior nos jovens estudantes do que os livros e manuais teóricos. Dando prioridade a materiais sustentáveis e de baixo custo Existem muitos microcontroladores de baixo custo disponíveis no mercado (Arduino, BBC micro:bit, Raspberry Pi Pico, ESP32, Teensy, Particle Argon/Boron, etc…)
O microcontrolador mais utilizado é provavelmente o Arduino, que conta com muitas versões e imitações diferentes devido à sua natureza de código aberto. Outras opções incluem o Raspberry Pi, mais complexo, e o Micro:bit, mais acessível para fins educativos.
Escolhemos o micro:bit porque apresenta algumas vantagens em relação aos outros microcontroladores disponíveis: o dispositivo é programável através de uma interface gráfica de utilizador acessível gratuitamente por meio de um navegador da Internet, sem necessidade de criar uma conta; a placa já inclui vários sensores, incluindo sensores ambientais de luz, temperatura, magnetismo, aceleração e som, bem como um pequeno altifalante piezoelétrico, permitindo aos alunos construir sistemas digitais de sonificação interativos que recebem dados através dos sensores num curto espaço de tempo; o micro:bit também pode funcionar como porta de entrada para projetos mais complexos e atuar como interface com outros dispositivos através de MIDI, USB, Bluetooth, rádio e outros protocolos; Existe uma biblioteca oficial de registo de dados disponível para o micro:bit [5] que permite aos alunos registar dados ao longo do tempo com muita facilidade;
Conclusão
Em suma, o microcontrolador Micro:bit e o software TwoTone foram escolhidos como as principais tecnologias de base para dar início ao trabalho com sonificação. A razão é que ambos proporcionam uma experiência de aprendizagem interativa e prática, tanto para alunos como para professores. O Micro:bit é um hardware acessível, com muitos sensores incorporados, e foi concebido para fins educativos. O seu ambiente de programação makecode [6] é facilmente acessível através de qualquer navegador da Internet e pode ser programado com o editor de código visual simples Blockly [7] e também em Javascript e Python. Além disso, o Micro:bit já está disponível na maioria das instituições e escolas parceiras, permitindo que os alunos lhes dêem uma segunda vida e reduzindo o desperdício. O software gratuito TwoTone foi concebido para permitir que utilizadores com pouca experiência carreguem dados e gerem um ficheiro de áudio que é a sonificação correspondente. Os utilizadores podem personalizar uma variedade de instrumentos e parâmetros musicais, como a escala e o tempo. Estas são as principais razões que os tornaram escolhas práticas para as escolas. Ambos podem funcionar com várias ferramentas, conjuntos de dados, saídas de som e dispositivos complementares (incluindo outros componentes eletrónicos e MIDI), permitindo aos alunos criar e manipular o som de forma criativa. E tendo sempre em mente que existem outras ferramentas que podem ser exploradas e utilizadas para projetos específicos ou mais avançados.
References