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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES TATIANY MARCONDES DOS SANTOS PERIFÉRICO PARA AUXILIAR A APRENDIZAGEM E PRÁTICA DE HARMONIA MUSICAL A PESSOAS COM LIMITAÇÕES MOTORAS Mogi das Cruzes, SP 2008
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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
TATIANY MARCONDES DOS SANTOS
PERIFÉRICO PARA AUXILIAR A APRENDIZAGEM E
PRÁTICA DE HARMONIA MUSICAL A PESSOAS COM
LIMITAÇÕES MOTORAS
Mogi das Cruzes, SP
2008
Livros Grátis
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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
TATIANY MARCONDES DOS SANTOS
PERIFÉRICO PARA AUXILIAR A APRENDIZAGEM E
PRÁTICA DE HARMONIA MUSICAL A PESSOAS COM
LIMITAÇÕES MOTORAS
Profª. Orientadora: Drª. Annie France Frère Slaets
Mogi das Cruzes, SP
200
Dissertação Apresentada à
Comissão de Pós-Graduação da
Universidade de Mogi das Cruzes,
para obtenção do Título de Mestre
em Engenharia Biomédica.
2
DEDICATÓRIA
Ao meu Deus, que é poderoso para fazer infinitamente mais do que tudo
quanto pedimos ou pensamos, conforme o seu poder que opera em nós. A Ele seja
a glória para todo o sempre. Amém!
Aos meus pais, Esdras e Denise, pela força, incentivo, dedicação, empenho,
carinho e amor, demonstrados durante toda a minha vida. Pela educação exemplar
que faz de mim o que sou hoje. Amo vocês.
Aos meus avós, Therezinha e Ferdinando (in memoriam), Dalva e Afro
(músico exemplar), pelo carinho a todo o momento.
Aos meus irmãos, Érika e Junior. Aos meus cunhados, André e Verônica. Ao
meu querido namorado, Carlos Junior. Todos me incentivando e sempre dispostos a
me ajudar. Obrigada por tudo.
A todos os meus familiares e amigos, pela amizade dedicada e por sempre
torcerem por mim.
AGRADECIMENTOS
À Professora Drª Annie France Frere Slaets, pela orientação neste trabalho e
incansável ajuda. Por seu conhecimento e dedicação de sempre.
A todos os professores do Curso de Pós-Graduação em Engenharia
Biomédica da UMC, em especial: Márcia, Silvia, Jean, Gustavo, Godoy, Fumagali,
Wagner, Luciano, Fúlvio e Arida, pelo ensino e disposição em ajudar sempre que
preciso.
Aos amigos conquistados: Bel, Nana, William, Alessandro, Terigi, Helinho,
Jaqueline B., Rico, Meire, Jaqueline A., Gabi, Andréia, Mônica, Luis Bi, Silvia S.,
Marina, Daniela, Antônio, Ivan, Samir, Rodrigo, Jefferson, Lyvyan, Beatriz, Tatiana,
Flávio, Fabi, Teresinha, e muitos outros.
A todos que direta ou indiretamente apoiaram este trabalho.
A FAEP e a CAPES pelo apoio financeiro.
“...Amém! O louvor, e a glória, e a sabedoria, e as ações
de graças, e a honra, e o poder, e a força sejam ao nosso
Deus, pelos séculos dos séculos. Amém!”.
Bíblia Sagrada (Apocalipse 7.12)
RESUMO
A música estimula o sistema nervoso, colabora para a melhora na modulação da dor, estimula a interação social trazendo melhora para a qualidade de vida. Entretanto, pessoas com limitações motoras severas podem ter dificuldade para o desempenho musical, pois geralmente só conseguem tocar melodias simples, acionando uma nota de cada vez com o movimento de apenas um dedo, ao invés de tocar harmonia, que exige a movimentação simultânea de três ou mais dedos de forma coordenada. Neste trabalho foi desenvolvido um método para que pessoas com limitações motoras severas possam aprender e praticar harmonia musical. Um software foi desenvolvido com a ferramenta Borland Delphi, sendo que o som das notas e dos acordes foram gravados através do programa Encore 4.5. Um periférico para acesso ao computador foi confeccionado, com LED’s de alta intensidade, circuito eletrônico de acionamento por sombra, e sete caixas de madeira articuladas que permitem o posicionamento de acordo com a necessidade do usuário. Para projetar esse periférico óptico foram modelados e simulados, através da ferramenta Blender 3D, os movimentos de pessoas e suas limitações motoras. O periférico e a disposição ergonômica dos sensores foram avaliados por simulação computacional e testados por um menino de 9 anos com seqüelas de paralisia cerebral, comprovando a eficiência do sistema. Este periférico proporcionou a usabilidade e possibilitará a aprendizagem e prática de harmonia musical por pessoas com limitações motora severas. Palavras-chave: limitação motora, tecnologia assistiva, instrumento musical.
ABSTRACT
Music stimulates the nervous system, collaborates to improve the modulation of pain, and stimulates social interaction improving the quality of life. However, people with severe motor limitations can have difficult on their musical performance, because they usually are only able to play simple melodies, activating each time one musical note with the movement of only one finger, instead of play harmony, that demands simultaneous movement of three or more fingers in coordinate form. In this work a method was developed for people with severe motor limitations that can learn and practice musical harmony. Software was developed with Borland Delphi tool, and the musical notes and chords had been recorded with the software Encore 4.5. A peripheral to access the computer was made with high intensity LED's, electronic circuit activated by shadow, and seven articulated wooden boxes that allow positioning them according the necessity of user. To project this optic peripheral was used Blender 3D tool to model and simulate the movements of people and their motor limitations. The efficiency of the system including the ergonomic disposal of the sensors was evaluated by computational simulation and tested by an 9 years old boy with sequels of cerebral paralysis. This peripheral provided the usability and will enable learning and practical of musical harmony for people with severe motor limitations. Keywords: motor limitation, assistive technology, musical instrument.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Adaptador manual ......................................................................................24
Figura 2: Órtese para tocar piano..............................................................................24
Figura 3: Dispositivo para fixação de instrumentos musicais ....................................24
Figura 4: Teclado adaptado.......................................................................................25
Figura 5: Vista frontal do AMLD ................................................................................26
Figura 6: Vista lateral do AMLD.................................................................................26
Figura 7: Nancy’s Piano 1.0 ......................................................................................29
Figura 8: DAccord Teclado Player 1.0.......................................................................29
Figura 9: “Movement-to-music” - MTM ......................................................................30
Figura 10: Realidade aumentada para aprendizagem musical .................................31
Figura 11: Projeção dos cubos nos marcadores .......................................................32
Figura 12: Teclado enarmónico.................................................................................36
Figura 13: O piano.....................................................................................................36
Figura 14: Estrutura do piano ....................................................................................37
Figura 15: Teclado LK-300TV ...................................................................................38
Figura 16: Teclado MIDI............................................................................................38
Figura 17: a) Nota, b) Escala e c) Acorde .................................................................39
Figura 18: Sociedade Tonal ......................................................................................39
Figura 19: Acordes perfeitos – graus fundamentais ..................................................40
Figura 20: Software Encore 4.5.................................................................................44
Figura 21: Fluxograma para o controle do menu da tela principal.............................46
Figura 22: Fluxograma para o controle do menu da tela de teclado .........................47
Figura 23: Fluxograma para o controle do menu da tela de música..........................48
Figura 24: Fluxograma para o controle dos menus da tela de seleção de escala.....49
Figura 25: Periférico para acesso ao teclado ............................................................50
Figura 26: Área utilizada para tocar piano.................................................................51
Figura 27: Simulação dos movimentos de tocar piano..............................................51
Figura 28: Simulação dos movimentos de rotação do ombro e deslocamento em
altura do antebraço de uma pessoa sem limitação motora ................................52
Figura 29: Periférico óptico........................................................................................53
Figura 30: Dimensões das caixas do periférico.........................................................53
Figura 31: Réguas de fixação....................................................................................54
Figura 32: Circuito eletrônico.....................................................................................54
Figura 33: Caixas do periférico com as réguas de fixação........................................55
Figura 34: Tela principal ............................................................................................57
Figura 35: Tela do teclado virtual ..............................................................................58
Figura 36: Tela de teoria musical ..............................................................................59
Figura 37: Tela de divisão musical ............................................................................59
Figura 38: Tela de conceito de escalas.....................................................................60
Figura 39: Tela de conceito de acordes ....................................................................60
Figura 40: Tela do teclado adaptado.........................................................................61
Figura 41: Tela de seleção de escalas......................................................................62
Figura 42: Área útil de movimentação do voluntário .................................................63
Figura 43: Simulação dos movimentos de deslocamento lateral do antebraço de uma
pessoa com limitação motora.............................................................................64
Figura 44: Simulação dos movimentos de deslocamento em altura do antebraço de
uma pessoa com limitação motora.....................................................................64
Figura 45: Simulação da utilização do periférico (vista superior) ..............................65
Figura 46: Simulação da utilização do periférico (vista lateral)..................................65
Figura 47: Desvio padrão do teclado convencional - TON ........................................68
Figura 48: Desvio padrão do teclado convencional – TOFF .....................................68
Figura 49: Valores do TON do periférico ...................................................................69
Figura 50: Valores do TOFF do periférico .................................................................70
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Modo Jônico ..............................................................................................42
Tabela 2: Modo Eólico...............................................................................................42
Tabela 3: Correspondência entre sensores, teclas, cores das caixas e acorde
emitido................................................................................................................55
Tabela 4: TON e TOFF em segundos .......................................................................66
LISTA DE ABREVIATURAS
A - Acorde de Lá maior
AMLD - Assisted Musical/Learning Device
b - Bemol
B - Acorde de Si maior
C - Acorde de Dó maior
CAA - Comunicação Alternativa e Ampliada
D - Acorde de Ré maior
DB - Conector
E - Acorde de Mi maior
EEG - Eletroencefalograma
ENC - Encore
EVA - Etil Vinil Acetato
F - Acorde de Fá maior
G - Acorde de Sol maior
ICF - International Classification of Functioning
LDB - Lei de Diretrizes e Bases
LDR - Ligth Dependent Resistor
LED - Ligth Emmiting Diode
m - Menor
MIDI - Musical Instrument Digital Interface
MP3 - Media Player 3
MTM - Movement-to-Music
TDC - Transtorno do Desenvolvimento da Coordenação
TOFF - Tempo off - Transferência/passagem entre os acordes
TON - Tempo on - Emissão do som do acorde
WAVE - Waveform Audio Format
WMV - Windows Media Video
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................14
1.1 CONCEITOS INICIAIS.....................................................................................14
1.2 JUSTIFICATIVA...............................................................................................16
1.3 MOTIVAÇÃO ...................................................................................................17
1.4 PÚBLICO ALVO ..............................................................................................17
1.5 OBJETIVO.......................................................................................................18
2 CONTEXTUALIZAÇÃO .........................................................................................19
2.1 A MÚSICA E O SISTEMA NERVOSO CENTRAL ...........................................19
2.2 EDUCAÇÃO MUSICAL PARA PESSOAS COM LIMITAÇÕES MOTORAS....23
2.3 APRENDIZAGEM MUSICAL E EQUIPAMENTOS ADAPTADOS ...................23
2.4 SOFTWARES UTILIZADOS PARA APRENDIZAGEM MUSICAL...................28
2.4.1 Softwares para aprendizagem musical de pessoas com limitações motoras
...........................................................................................................................30
3 CONCEITOS TEÓRICOS ASSOCIADOS AO PROJETO.....................................33
3.1 MÚSICA...........................................................................................................33
3.1.1 Tipos de escrita musical ............................................................................34
3.2 PIANO E TECLADO ........................................................................................35
3.3 TEORIA MUSICAL...........................................................................................38
3.3.1 Propriedades musicais ..............................................................................38
3.3.2 Acordes musicais ......................................................................................39
3.3.3 Escalas musicais......................................................................................42
4 MATERIAIS E MÉTODOS .....................................................................................43
4.1 INTRODUÇÃO.................................................................................................43
4.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS ........................................................................43
4.3 DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE .........................................................43
4.3.1 Programa Encore 4.5 ................................................................................43
4.3.2 Ambiente de Programação Borland Delphi 7 ............................................45
4.3.3 Fluxogramas .............................................................................................45
4.3.3.1 Tela Principal..........................................................................................46
4.3.3.2 Teclado ..................................................................................................46
4.3.3.3 Música....................................................................................................47
4.3.3.4 Teclado Adaptado ..................................................................................48
4.3.3.5 Seleção de Escala..................................................................................48
4.3.4 Usabilidade do Software ...........................................................................50
4.4 MODELAGEM E SIMULAÇÃO ........................................................................51
4.5 DESENVOLVIMENTO DO PERIFÉRICO........................................................52
4.6 AVALIAÇÃO DA INTERFACE E DO PERIFÉRICO.........................................56
4.6.1 Avaliação da Interface...............................................................................56
4.6.2 Avaliação do Periférico..............................................................................56
5 RESULTADOS.......................................................................................................57
5.1 A INTERFACE MUSICAL ................................................................................57
5.1.1 Teclado .....................................................................................................57
5.1.2 Música.......................................................................................................58
5.1.3 Teclado adaptado......................................................................................61
5.1.4 Seleção de escalas ...................................................................................61
5.2 AVALIAÇÃO DA INTERFACE .........................................................................62
5.3 O PERIFÉRICO ÓPTICO ................................................................................63
5.3.1 Simulação dos movimentos do paciente ...................................................63
5.3.2 Usabilidade do periférico...........................................................................65
5.4 AVALIAÇÃO DO PERIFÉRICO .......................................................................66
5.4.1 Tempo de resposta do periférico...............................................................66
6 DISCUSSÃO..........................................................................................................71
7 CONCLUSÃO ........................................................................................................73
8 TRABALHOS FUTUROS.......................................................................................74
REFERÊNCIAS.........................................................................................................75
APÊNDICES.............................................................................................................. 80
14
1 INTRODUÇÃO
1.1 CONCEITOS INICIAIS
A música traz vários benefícios para a vida do indivíduo: estimula o sistema
nervoso através dos ritmos e pulsações, age sobre o sistema vestibular-auditivo,
modula o comportamento motor e as respostas neurais no córtex auditivo e pré-
motor dorsal, colabora para a melhora na modulação da dor, além de estimular a
interação social, promovendo diversão, entretenimento e melhora da qualidade de
vida. Com exercícios de acuidade rítmica e melódica a música pode desenvolver a
capacidade auditiva e intelectual, a memória, o tônus muscular e a coordenação
psicomotora. Sendo assim, ela pode contribuir para os processos de reabilitação,
integração e sociabilização de pessoas com limitações motoras. (SCHMIDT e
TRAINOR, 2001; JOLY, 2003; SCHLAUG et al., 2005; SILVER e TRAINOR, 2005;
CHEN et al., 2006; ROY et al., 2007).
Entretanto, pessoas com limitações motoras, que apreciam a música e
desejam se expressar através dos sons dos instrumentos, sentem dificuldade na
prática musical. Quando se trata da aprendizagem de teoria musical, que engloba
um conjunto de sistemas destinados a analisar, classificar, compor e se comunicar
através de notações musicais, ritmos, escalas, melodias e harmonias, estas pessoas
sentem-se mais capazes, pois conseguem dominar o assunto. Mas quando estes
conceitos precisam ser colocados em prática, através da execução de um
instrumento, de uma regência ou até mesmo de um canto, as pessoas com
limitações motoras advindas de seqüelas patológicas, sentem dificuldade de
executar um acorde musical prejudicando assim seu desempenho.
Segundo Magill (2000) “para desempenhar com sucesso a grande variedade
de habilidades motoras que utilizamos em nossa vida diária, precisamos coordenar o
funcionamento conjunto de vários músculos e articulações”. O termo habilidade é
empregado para designar uma tarefa com uma finalidade específica a ser atingida,
onde, a habilidade motora exige movimentos voluntários do corpo e/ou dos membros
para atingir seu objetivo e precisa ser aprendida, como por exemplo, tocar piano.
15
Kisner e Colby (1998) descreveram que a coordenação, o equilíbrio e a
aquisição de habilidades funcionais são aspectos do controle motor inter-
relacionados e complexos. A coordenação refere-se à habilidade para usar os
músculos certos na hora certa e com sequenciamento e intensidade apropriados. A
coordenação e o equilíbrio precisam estar presentes para que alguém aprenda e
desempenhe habilidades funcionais que se referem à variedade de habilidades
motoras necessárias para realizar independentemente todas as tarefas da vida
diária. Muitos dos distúrbios neurológicos da infância são congênitos e ocorrem
devido ao mau desenvolvimento do sistema nervoso ou como resultado dos fatores
adversos durante a gestação e o nascimento. Alguns distúrbios melhoram
consideravelmente durante a infância mas muitos dos que surgem nesta época têm
implicações na vida futura. Existem distúrbios neurológicos que ocorrem na vida
adulta que acarretam em déficit de coordenação e levam a um comprometimento
motor.
Sugahara (2007) descreveu que para o início da aprendizagem musical um
dos instrumentos mais indicados é o piano/teclado, pois cada nota está "pronta", os
intervalos podem ser visualizados em suas teclas, e tem a vantagem de ser um
instrumento tanto melódico quanto harmônico. Melódico porque permite a execução
de uma sucessão de notas musicais e harmônico porque possibilita a execução de
sons simultâneos, resultantes da sobreposição de diferentes notas. Diferente da
flauta doce que, apesar de seu "simples" manuseio, é um instrumento que exige o
controle do sopro e o desenvolvimento da coordenação motora fina para se obter um
som afinado e um ritmo preciso, ou no caso do violão e do violino onde é necessário
"construir" as notas apertando ou friccionando as cordas. É também por este motivo,
que pessoas com limitações de movimento dos membros superiores que buscam
tocar um instrumento, escolhem o teclado ou o piano.
Entretanto, a maioria destas pessoas conseguem tocar somente melodias
simples, onde é necessária a movimentação de apenas um dedo ou um dedo de
cada vez, ao invés de tocar harmonia, que compreende a movimentação simultânea
de três ou mais dedos. No entanto, a harmonia traz ao musicista a oportunidade de
acompanhar uma melodia instrumental, um vocalista e até mesmo um coral. Além
disso, as pessoas que conhecem o campo harmônico (escalas e acordes) de uma
música, conseguem realizar com mais facilidade improvisações musicais. Magnani
(1996), descreveu que com a harmonia uma nova importância ocorre na música,
16
proporcionando uma profundidade sonora através da individualização dos timbres e
do enriquecimento de recursos expressivos.
Existem algumas formas de se escrever a harmonia musical. Uma delas é
através da partitura, na qual as notas são escritas em um pentagrama e o músico se
torna capaz de identificar quais e quantas notas devem ser tocadas, em que ritmo e
em qual entonação. Entretanto, há outra forma de escrita mais utilizada
popularmente, denominada cifra. As Cifras são um conjunto de símbolos gráficos ou
letras colocados acima da letra da música ou partitura para indicar os acordes
(escrita e execução simultânea de três ou mais notas), que facilitam a compreensão
e a identificação das notas que deverão ser tocadas.
1.2 JUSTIFICATIVA
A nova Lei de Diretrizes e Bases (LDB), Lei nº 9394/96 art. 59, assegura aos
educandos com necessidades especiais: currículos, métodos, técnicas, organização
e recursos educativos específicos para atender às suas necessidades; professores
com especialização adequada para atendimento especializado; educação especial
para o trabalho, visando a sua efetiva integração na vida em sociedade, inclusive
garante condições adequadas para os que não revelam capacidade de inserção no
trabalho competitivo, bem como para aqueles que apresentam uma habilidade
superior nas áreas artística, intelectual ou psicomotora.
Diante da necessidade de assegurar a concretização da inclusão com relação
à educação musical de pessoas com necessidades especiais, novos caminhos e
concepções pedagógicas intermediados por tecnologias assistivas foram
estabelecidos, principalmente através da utilização de ambientes computacionais
que, como relatado por Kleina (2003), são uma “prótese educativa” que realiza uma
ponte capaz de proporcionar ao educando vivenciar e aprender novos
conhecimentos. Porém, são poucas as escolas de música que têm essa visão de
educação musical inclusiva e que utilizam métodos diferenciados e tecnologias
assistivas. Esse déficit de material adaptado para pessoas com limitações motoras
existente no mercado, dificulta a aprendizagem de algum tipo de instrumento
musical.
17
1.3 MOTIVAÇÃO
Utilizando o computador como auxílio para o ensino de música pode-se
encontrar na internet alguns softwares, como: Happy Note, DAccord Curso de Violão
1.0, Simple grat6cord Accords, Guitar Guru 2.1.4, Guitar Trainer 1.0, Guitar Web 1.4,
Recorder Digits 2.80, iType Music 1.1 Basic Edition , FastChords 3.6.2, Tecla Mágica
3.0. Entretanto, estes softwares utilizam o teclado do computador como meio para
acionamento dos sons, acordes e músicas. Pessoas com limitações motoras
dificilmente podem executar neste equipamento as operações minuciosas
requeridas.
Kleina (2003) e Louro et al. (2006) relataram que no mercado são
encontrados adaptadores para a vida diária, mas poucos são os instrumentos ou
órteses específicas para serem utilizadas para instrução musical de pessoas com
limitações motoras. Um dos dispositivos com este intuito é o MTM “Movement-to-
music”, desenvolvido por Tam et al. (2007) que permite a execução e criação
músical através de movimentos amplos dos membros superiores, captados por uma
câmera; e o outro é o AMLD “Assisted Musical/Learning Device” desenvolvido por
Kamm et al. (1999), que reproduz o som de cinco batidas diferentes do piano,
entretanto, estes equipamentos não possibilitam a execução completa da melodia ou
harmonia de uma música por não permitirem a execução mínima de 7 notas
musicais, de uma escala e de um acorde.
Frente aos benefícios que a prática da música traz à vida do ser humano, foi
elaborado nesta pesquisa um teclado musical adaptado às pessoas com limitações
motoras, a fim de despertar o interesse e auxiliar a aprendizagem de harmonia
musical pelo sistema de cifras, através de uma interface.
1.4 PÚBLICO ALVO
Independente da faixa etária, o que sabemos é que existem patologias que
podem comprometer a coordenação motora do indivíduo. Alguns exemplos seriam:
disfunção cerebral mínima, hipercinesia, distúrbio perceptual motor, síndrome da
criança desajeitada, agnosia e apraxia do desenvolvimento, dispraxia do
desenvolvimento, somatodispraxia e distúrbio psicomotor, todos estes conhecidos
18
como Transtorno do Desenvolvimento da Coordenação (TDC) descritos por
Magalhães et al. (2004), além de patologias conhecidas, como: Síndrome de Down,
Paralisia Cerebral, Paralisia Obstétrica, Encefalopatias, Acidente Vascular Encefálico
entre outros distúrbios neurológicos.
Em análise, na clínica de Fisioterapia da Universidade de Mogi das Cruzes,
nos setores de Neurologia Adulto e Infantil e Ortopedia, observamos o
comportamento motor de pessoas com limitações motoras de membros superiores e
identificamos que as patologias clinicamente mais encontradas são a paralisia
cerebral, distrofia muscular de Duchenne em casos avançados, acidente vascular
encefálico e lesões do nervo medial. Portando, serão as seqüelas destas patologias
que servirão de base para análise de dados desta pesquisa.
1.5 OBJETIVO
Desenvolver um periférico óptico e um software para auxiliar a aprendizagem
e a prática de harmonia musical a pessoas com limitações motoras.
19
2 CONTEXTUALIZAÇÃO
2.1 A MÚSICA E O SISTEMA NERVOSO CENTRAL
Segundo Zatorre et al. (2007) a produção de música é uma atividade humana
natural presente em todas as sociedades, entretanto é um dos desafios cognitivos
mais complexos e exigidos da mente humana. Ao contrário da maioria das outras
atividades sensório-motoras, o desempenho musical requer o sincronismo preciso
de diversas ações hierárquicas organizadas, assim como necessita de um controle
preciso sobre a produção de intervalo rítmico executado com os diversos efeitos, de
acordo com o instrumento envolvido. Os autores apresentaram uma revisão sobre a
neurociência cognitiva desde sua implicação motora até a auditiva, destacando o
valor de estudar as interações entre estes sistemas dentro de um contexto musical.
Propuseram algumas hipóteses a respeito do papel do córtex pré-motor na
integração de características de uma ordem mais elevada da música com ações
apropriadamente programadas e organizadas. Concluíram que independente de se
cantar um “Parabéns pra você” ou um “concerto para piano interpretado por
Brahms”, os mecanismos neurais envolvidos em produzir e em perceber música
fornecem uma fonte rica de questionamento para a neurociência cognitiva. Tocar e
escutar música são habilidades humanas notavelmente complexas, culturalmente
condicionadas, no entanto naturais.
Neste contexto, outros trabalhos estudaram a ativação cerebral durante o
desempenho musical. Sacks e Levitin (2007) mostraram como a música estimula o
sistema nervoso de maneira original relatando casos, primeiro de um homem que foi
golpeado por um relâmpago e desenvolveu um desejo irresistível por tocar piano;
outro, de uma mulher que sofria de angústia toda vez que escutava canções
napolitanas; outro, de um homem que não conseguia se vestir ou recordar suas
ações, mas identificava as peças de um determinado barítono em centenas de
canções aleatórias e executava-as com sucesso. Os autores relataram a experiência
de mais de cem indivíduos, e descreveram que a música ou outros talentos artísticos
facilitados pela atividade do hemisfério direito do cérebro, podem emergir depois de
danos causados às partes do hemisfério esquerdo.
20
A música presente no cotidiano na forma cantada, escutada ou tocada é
capaz de estimular o sistema nervoso central. Silver e Trainor (2005) descreveram
que os povos, em todas as culturas, movem seus corpos nos ritmos da música de
um tambor, de um canto, de uma dança, ou até no ninar de uma criança e esse
movimento do corpo envolve a propriocepção motora, a ação vestibular, o estímulo
visual e o sistema auditivo. A habilidade de sentir e interpretar as batidas fortes e
fracas permite que os povos se movam e dancem no tempo da música, neste caso
pode-se interpretar que aquilo que se ouve pode influenciar o modo de movimentar-
se. Os autores mostraram que existe uma forte conexão multisensorial entre o ritmo
e o movimento do corpo, além de uma interação vestibular-auditiva, crítica para o
desenvolvimento do comportamento musical humano.
Freqüentemente e espontaneamente o ser humano sincroniza seus
movimentos com a batida de um ritmo, por exemplo, batendo os pés. Chen et al.
(2006) relataram que existem interações entre o córtex auditivo e pré-motor dorsal
durante a sincronização dos ritmos musicais ao se escutar música. Os autores
analisaram imagens de ressonância magnética funcional para determinar como as
características de um ritmo, tal como a estrutura métrica, podem facilitar respostas
motoras e elucidar correlações neurais entre as interações auditivo-motoras. Para a
análise, cinco variantes de um ritmo isocrônico foram criadas aumentando o
contraste na amplitude sonora entre os tons agudos e graves, destacando
progressivamente a estrutura métrica do ritmo. Os resultados mostraram que a
organização métrica, quando manipulada através da acentuação da intensidade,
modula o comportamento motor e as respostas neurais no córtex auditivo e pré-
motor dorsal.
Além da música influenciar o comportamento e o movimento, Schmidt e
Trainor (2001), observaram que ela atua sobre as emoções. Os autores analisaram
se a atividade cerebral detectada por eletroencefalograma (EEG) distinguia as
emoções induzidas pelos trechos musicais que eram exibidos. Os resultados
apontaram que o teste padrão da atividade assimétrica frontal do EEG distinguiu a
valência (positiva ou negativa) dos trechos musicais, sendo que os sujeitos exibiram
uma maior atividade frontal esquerda relativa à alegria quando submetidos a trechos
musicais felizes, e uma grande atividade frontal direita quando escutavam trechos
musicais tristes.
21
Com base na capacidade que a música tem de despertar determinadas
emoções, Roy et al. (2007) examinaram o efeito da música na modulação da dor
mediada por determinadas emoções (agradável-desagradável). Dezoito voluntários
saudáveis avaliaram a dor induzida por estimulações térmicas aplicadas na pele do
antebraço à temperatura de 40º C, 45,5º C, 47º C e 48,5º C enquanto ouviam
músicas agradáveis e desagradáveis e compararam suas emoções com aquelas de
um grupo controle com bloqueio acústico. Os trechos agradáveis produziram
significativas reduções da dor e de desconforto, demonstrando o efeito positivo das
emoções induzidas pela música. Em contrapartida, os trechos musicais
desagradáveis não modularam significativamente a dor cuja percepção não foi
afetada. Estes resultados comprovaram que a valência emocional positiva causada
pela música contribui para a analgesia.
Anteriormente foi demonstrado que algumas estruturas cerebrais estavam
envolvidas no processamento musical, mas informações sobre em que medida a
rede cortical também pode ser ativada permaneciam desconhecidas. Na busca de
identificar as áreas cerebrais ativadas durante os momentos em que se ouve
música, Koelsch et al. (2002) investigaram, através de imagens de ressonância
magnética funcional, alguns correlatos neurais com seqüências de acordes
apresentadas aos participantes. Os dados do estudo revelaram que o cérebro
humano utiliza esta rede neural também para o processamento de informações
musicais.
Stewart et al. (2003) analisaram as ativações do córtex parietal através da
leitura musical e sugeriram que estas ativações estariam envolvidas com a tradução
sensório-motora automática de um código ordenado (música escrita) em uma série
de respostas motoras (teclas). Para este estudo foram selecionados dois grupos de
12 participantes cada. Um grupo, composto por alunos de música, participou de
duas sessões de leitura musical durante um período de quinze semanas de
formação musical. O segundo grupo, composto por não musicistas, participou de
duas sessões de leitura musical através de notação musical numérica e quinze
semanas de aulas de teoria musical e teclado. Todos os participantes foram
obrigados a assistir 6 horas de aula musical, uma vez por semana, durante 15
semanas, totalizando 90 horas de aula. Após as aulas, todos executaram um
conjunto de melodias simples sobre um teclado, usando a mão direita. A lógica da
tarefa foi de que a mera presença de notação musical, pós-formação, pudesse
22
resultar implicitamente na decodificação da notação musical. Através de um exame
de neuroimagem realizado antes e depois dos 15 dias de treinamento, observou-se
nos dois grupos que a região cerebral esquerda do giro supramarginal, o sulco
inferior esquerdo frontal e o pólo frontal direito, tiveram um sinal de ativação,
comprovando a sugestão de que as respostas motoras podem surgir com a
tradução sensório-motora automática de um código ordenado, neste caso a notação
numérica.
Para analisar a ativação sensório-motora de músicos, Krings et al. (2000)
realizaram um estudo com imagens de ressonância magnética de um grupo de
pianistas profissionais comparado a um grupo controle durante uma complexa
seqüência de treinamento de dedilhado. As ativações observadas no córtex motor
primário, na área motora suplementar no córtex pré-motor e no lóbulo parietal
superior apresentaram diferenças significativas entre ambos os grupos, sendo que
os pianistas tiveram um menor número de ativações. Os autores concluíram que os
pianistas executaram os movimentos exigidos com uma menor ativação de
neurônios devido ao longo tempo de prática. A quantidade das diferentes áreas
corticais ativadas reflete um esforço necessário diferente para o desempenho motor
dos dois grupos.
Schlaug et al. (2005) analisaram os efeitos da formação musical no cérebro
de crianças incluindo o desenvolvimento cognitivo. A investigação demonstrou que a
formação musical trouxe resultados de melhora no desempenho viso-espacial,
verbal e matemático. Os resultados foram obtidos com dados de cinco crianças de 7
anos, após 14 meses de formação. Entretanto, observou-se que os efeitos cognitivos
são pequenos para os domínios motores finos e para a discriminação melódica.
Sendo assim, outro experimento com nove crianças de 11 anos, com uma média de
quatro anos do formação musical, sugeriu que estes efeitos são mais fortes. Os
presentes estudos experimentais colaboraram para a comprovação de que a
intensidade do treinamento, a habilidade na notação da leitura musical e o nível da
realização musical, influenciam o desenvolvimento cognitivo.
23
2.2 EDUCAÇÃO MUSICAL PARA PESSOAS COM LIMITAÇÕES
MOTORAS
Nos últimos 10 anos as propostas educativas, referentes às pessoas com
necessidades especiais, avançaram de forma significativa no Brasil. O objetivo
perseguido anteriormente de tornar estas pessoas mais próximas do “normal” foi
modificado. Atualmente o objetivo está relacionado a um Paradigma de Suporte,
caracterizado pelo direito à convivência não segregada e acesso imediato e contínuo
à comunidade, semelhante aos proporcionados aos demais cidadãos. (LOURO et
al., 2006).
Para assegurar o ensino de música às pessoas com limitações motoras,
existem algumas escolas especializadas, como: Fundação Dorina Nowill para
Cegos, Educação Musical LARAMARA, Escola Inclusiva de Música Santa Cecília,
entre outras, que buscam a inclusão social e o direito de todos à aprendizagem
musical.
2.3 APRENDIZAGEM MUSICAL E EQUIPAMENTOS ADAPTADOS
Os equipamentos adaptados encontrados com mais facilidade, geralmente
são destinados às tarefas da vida diária para proporcionar independência, como
descreveram Teixeira et al. (2003). Entre eles constam os adaptadores para
deambulação, alimentação, higiene básica e comunicação, além de adaptadores
para acesso ao mundo virtual, tais como: estabilizador de punho e abdutor de
polegar com ponteira para ser usado em teclado com colméia, adaptador bucal,
capacetes com ponteira, teclado ergonômico, miniteclado, teclado expandido,
teclado de conceitos, tela sensível ao toque (touchscreen), mouses adaptados,
joystick, dispositivos de acesso mediado, acionador por direção do olhar, caneta
óptica, além de adaptações de softwares para facilitar a interação do portador de
deficiência com o computador.
Além destes adaptadores, existem órteses utilizadas para atividades e
práticas de instrumentos musicais. Entretanto, estes equipamentos, técnicas e
métodos de ensino e aprendizagem não são muito explorados. A figura 1 mostra
uma adaptação para tocar violino, através de uma órtese manual que auxilia o
24
movimento de preensão dos dedos. Na figura 2 observa-se uma outra órtese capaz
de pressionar, através de um movimento único, apenas uma tecla do piano. Já na
figura 3, tem-se um dispositivo para fixação de um pandeiro, destinado a pacientes
com paralisia dos membros do lado esquerdo que não pode ser utilizado para
segurar o instrumento.
Figura 1: Adaptador manual Fonte: (Teixeira et al., 2003, pág. 171)
Figura 2: Órtese para tocar piano Fonte: (Louro et al., 2006, pág. 75)
Figura 3: Dispositivo para fixação de instrumentos musicais Fonte: (Louro et al., 2006, pág. 74)
25
Louro et al. (2006) questionaram as reais possibilidades de aprendizado do
deficiente frente às dificuldades encontradas e descrevem que são necessárias
várias adaptações para que estes indivíduos possam ter um bom desempenho
musical. Relataram que um importante centro de reabilitação de São Paulo
desenvolveu um teclado adaptado para pessoas com déficit de coordenação motora
fina. Este equipamento (figura 4) é acoplado ao teclado convencional, o qual emite o
som, e possui uma oitava de teclas em dimensões maiores (5,5cm cada)
proporcionando o toque e acionamento da tecla com a mão fechada.
Figura 4: Teclado adaptado
Fonte: (Louro et al., 2006, pág. 75)
Kamm et al. (1999) desenvolveram um dispositivo assistencial para
aprendizagem musical – Assisted Musical/Learning Device (AMLD). Trata-se de um
dispositivo eletrônico que combina a criatividade musical e aplicações educacionais,
permitindo que uma pessoa com paralisia cerebral possa tocar um instrumento
musical, pois tem um painel de controle original adaptado (figuras 5 e 6). O
dispositivo fez com que a aprendizagem e a habilidade de coordenação básica,
entre mãos e olhos, se tornassem uma experiência mais agradável. Neste estudo
um menino de sete anos com déficit de coordenação motora após paralisia cerebral
testou o dispositivo.
26
Figura 5: Vista frontal do AMLD Fonte: (Kamm et al., 1999, pág. 224)
Figura 6: Vista lateral do AMLD
Fonte: (Kamm et al., 1999, pág. 224)
O AMLD pode ser utilizado como um instrumento musical ou como um
dispositivo educacional. Quando em sua modalidade musical, produz cinco sons e
batidas diferentes do piano. Quando operado em sua modalidade educacional,
apresenta uma resposta audível das letras do alfabeto, do sistema de número, ou
de cinco notas musicais diferentes. Um sistema de controle remoto foi usado pelo
instrutor para comunicar-se com o cliente, acionando uma das cinco luzes acopladas
a cada tecla indicando assim qual deveria ser pressionada. Segundo os autores, o
AMLD forneceu aos indivíduos com incapacidades, uma oportunidade de melhorar
suas habilidades acadêmicas e exercer sua criatividade musical. O AMLD deu ao
individuo a satisfação de tocar um instrumento musical agiu como uma ferramenta
de aprendizagem de alguns fundamentos educacionais básicos e exercitou
habilidades de coordenação mão-olho.
27
Como o AMLD apresentou problemas elétricos e mecânicos, Perez et al.
(2002) melhoraram o sistema incorporando tecnologia wireless, leitores de código
óticos da barra e um microcontrolador. Um único chip mais avançado substituiu os
primeiros cinco chips. O microcontrolador teve como função coordenar os sensores
e comparar as entradas com os dados de referência emitindo uma saída final para
obter um som audível. Segundo Teixeira et al. (2003), todas as adaptações devem
ser planejadas para que não causem frustrações, pois devem promover satisfação e
contentamento, possibilitando ao indivíduo tornar-se um agente em seu convívio
social podendo buscar sua realização pessoal.
Ainda em outro estudo Boschi et al. (2002), desenvolveram jogos musicais
computadorizados acionados por uma série de botões ou controles planejados para
possibilitar uma melhor performance do indivíduo e motivá-lo a efetuar os
movimentos necessários para a reabilitação. As seqüências musicais foram
programadas para serem ativadas somente pelo movimento correto e exercitar a
coordenação motora necessária para o acesso ao computador.
O computador também é um importante recurso de acesso a Comunicação
Alternativa e Ampliada (CAA), relatam Souza et al. (2002), essencialmente para
crianças com comprometimento motor grave, pois amplia as possibilidades de
acesso a recursos adicionais, tais como fotos, figuras símbolos, além de possibilitar
a comunicação escrita. Em outro estudo Paiva et al. (2002) também relataram a
importância do uso de softwares aplicados à CAA, pois crianças com
comprometimento motor grave podem ser beneficiadas com o uso de aplicativos
construídos com programas adaptados ou especiais, como Power Point, Comunique,
IntelliPics e ClickIt, por poderem obter maior independência.
28
2.4 SOFTWARES UTILIZADOS PARA APRENDIZAGEM MUSICAL
“Seja qual for o tipo de software criado para uso
em educação musical, é importante que sejam
observados pressupostos pedagógicos coerentes com os
objetivos educativos do contexto e, principalmente, que o
mesmo propicie o desenvolvimento musical da forma
mais abrangente possível (MILETTO et al., 2004)”.
Os autores ainda relatam que a utilização de computadores na educação, em
particular na Educação Musical, tem duas premissas: primeiro, os programas de
computador não devem substituir o professor, mas sim ser visto como mais uma
ferramenta para auxiliar o professor na prática do ensino; segundo, o professor
decide a forma mais adequada de utilizar a ferramenta computacional visando
enriquecer o ambiente de aprendizagem.
Existem alguns softwares que podem ser encontrados livremente na internet
para ensino de Piano, Teclado, Violão, Guitarra, Flauta, entre outros. Exemplo disso
seria o Nancy´s Piano 1.0 (figura 7), que é um programa dedicado a estudantes de
piano, que ensina as notas na partitura ajudando na memorização e agilizando o
aprendizado. É um programa com três modos: treinamento de notas individuais na
partitura, em teclas do piano (Notes); treinamento de notas individuais na partitura,
em cifras (Keys); e partitura (Sheet), onde se pode importar as imagens desejadas
de peças escaneadas.
29
Figura 7: Nancy’s Piano 1.0 Fonte: (BAIXAKI, 2007)
Outro programa é o DAccord Teclado 1.0 (figura 8), que é um professor virtual
de teclado que ensina a tocar músicas sem a necessidade de conhecimentos
teóricos. Este software toca a música junto com a letra cifrada e mostra como
executar cada acorde com a mão esquerda e a melodia com a mão direita.
Entretanto, é necessário ter o instrumento musical para que se possa tocá-lo
imitando o teclado virtual.
Figura 8: DAccord Teclado Player 1.0 Fonte: (BAIXAKI, 2007)
30
2.4.1 Softwares para aprendizagem musical de pessoas com limitações
motoras
Tam et al. (2007) desenvolveram um jogo musical para crianças com
limitações motoras severas. Este jogo chamado “Movement-to-music” (MTM) é um
sistema computadorizado que permite que crianças com movimentos limitados
toquem e criem música. O sistema MTM capta a imagem da criança através de uma
pequena web câmera acoplada a um computador. Um software computacional
permite que a câmera detecte uma vasta gama de movimentos, desde pequenos
como o levantar das sobrancelhas, até um movimento maior como o acenar de uma
mão. A criança vê sua imagem no monitor da televisão ou do computador. No
monitor existem círculos coloridos que ficam transparentes quando são ativados pela
movimentação da criança (figura 9). As sessões foram estruturadas da seguinte
forma: durante os 5 primeiros minutos a criança interagiu com trechos musicais, com
orientação dos terapeutas para aprender ou rever o processo de “tomada musical”
com o movimento do corpo. Em seguida, foram incentivadas a desempenhar uma ou
mais canções apropriadas para a idade. No final de cada sessão deixaram as
crianças tocarem livremente e criarem sua própria música. Os autores utilizaram
uma metodologia qualitativa realizando uma entrevista. Após a última sessão, com
seis mães que responderam questões sobre a percepção dos benefícios e desafios
de se ter o MTM dentro de casa. Os dados foram organizados sob dois conceitos
principais da “International Classification of Functioning” (ICF) e os resultados
mostraram que MTM expandiu o horizonte das crianças tendo um bom impacto no
seu desenvolvimento psicossocial.
Figura 9: “Movement-to-music” - MTM Fonte: (Tam et al., 2007)
31
Alguns trabalhos utilizam a “Realidade Aumentada”, definida como
sobreposição de objetos virtuais tridimensionais, gerados por computador, com um
ambiente real, por meio de algum dispositivo tecnológico, para auxiliar o ensino de
música à pessoas com limitações motoras. O trabalho desenvolvido por Zorzal et al.
(2005), utilizou este método para auxiliar o aprendizado musical, através do uso de
técnicas de Visão Computacional e softwares apropriados que permitem o manuseio
de objetos sem auxílio de dispositivos tecnológicos. A aplicação foi desenvolvida
com objetos virtuais animados, sendo que, cada objeto tinha formato similar a um
dos símbolos pré-posicionados. Existia uma régua de tempo virtual no cenário e
quando o objeto a tocava, o usuário fazia a oclusão do símbolo correspondente e ao
ouvir o som deixava o símbolo livre novamente para ser reconhecido pela câmera. O
método abrangeu três formas de aprendizado, a primeira utilizava a oclusão de
marcadores para executar sons pré-definidos possibilitando a execução de uma
pequena melodia (figura 10A). A segunda forma estava relacionada ao aprendizado
de leitura musical onde o indivíduo relacionava a notação da pauta com símbolos de
identificação (figura 10B); e a terceira forma simulava um leitor automático de
partitura onde os símbolos poderiam ser criados em forma de apresentação a partir
de um software de fácil usabilidade (figura 10C).
A) B)
C)
Figura 10: Realidade aumentada para aprendizagem musical Fonte: (Zorzal et al., 2006)
32
Um jogo musical para reabilitação também foi desenvolvido po Corrêa et al.
(2008) chamado GenVirtual também utilizando o método de realidade aumentada.
O jogo buscou estimular a atenção, a concentração, a memorização de cores e
sons, proporcionando um aprendizado motor. Ao iniciar o jogo o sistema sorteia as
notas gerando uma seqüência musical, ou permite que a melodia seja criada pelo
usuário. Em seguida, são colocados marcadores pretos numa superfície e com a
captura de vídeo são posicionados objetos virtuais (cubos) em cima destes
marcadores, possibilitando a interação com o usuário. Os cubos virtuais acendem de
acordo com a seqüência musical a ser tocada, e a nota musical referente àquele
cubo é executada quando o usuário faz a oclusão do mesmo (figura 11). As notas
musicais são emitidas uma por vez e o sistema fica à espera da interação do usuário
para obstruir o marcador referente à nota musical emitida. O jogo começa com duas
ou mais notas e a cada acerto aumenta-se o desafio de memória acrescentando-se
mais um item. Além da utilização como jogo de memória, os autores sugerem que o
GenVirtual pode auxiliar uma composição de melodias musicais através de notas
escritas na pauta em forma de cores e os marcadores servem como instrumentos
para a criação musical.
Figura 11: Projeção dos cubos nos marcadores Fonte: (Corrêa et al., 2008)
33
3 CONCEITOS TEÓRICOS ASSOCIADOS AO PROJETO
3.1 MÚSICA
“Música é a arte de manifestar diversos afetos da alma mediante o som.”
(BONA, 2002)
Segundo Lacerda (1966) a música é a arte do som, e este por sua vez, tem
propriedades peculiares, tais como: duração (tempo de produção do som),
intensidade (fraco ou forte), altura (grave ou agudo) e timbre (qualidade que permite
reconhecer a origem do som). Todo e qualquer som musical tem, simultaneamente,
estas quatro propriedades, exceto alguns instrumentos de percussão que não tem
altura.
Med (1996), também relatou que a música é a arte de combinar os sons
simultânea e sucessivamente, com ordem, equilíbrio e proporção dentro do tempo,
além de mencionar que a característica mais importante do som é a altura, que até o
século XI era a única característica grafada, já no século XII inicia-se a definição da
duração, o timbre começa a ser indicado a partir do século XVI e a intensidade a
partir do século XVII.
A música divide-se em partes importantes e Magnani (1996) descreve a
sintaxe sonora representada pelos seguintes elementos:
Melodia: Resultado de uma coordenação de diferentes alturas no espaço horizontal
ou na dimensão temporal, baseada na escolha de determinados fonemas e na
eliminação de outros para chegar a um código de símbolos universalmente
compreensível dentro de cada ambiente e de cada situação lógico-histórica.
Contraponto: é a sobreposição de duas ou mais linhas melódicas, cada uma das
quais mantém a sua independência, com o artifício de imitar o tema assim como ele
está, imitar por inversão, imitar em forma retrógrada, ou imitar com a inversão do
retrógrado.
Harmonia: no contraponto todas as linhas melódicas têm o mesmo grau de
importância, já na harmonia, há uma hierarquia entre as várias partes. Em primeiro
plano, coloca-se, na própria percepção auditiva, a parte superior que mantém a linha
melódica, em segundo plano a voz inferior, e em terceiro as partes internas.
34
Ritmo: É a ordem suprema da música, assim como de todas as coisas. A palavra
ritmo, em grego, significa número, fundamento de todos os fenômenos naturais e de
todos os desenvolvimentos, exemplo disso é a medida da pulsação fisiológica – o
coração.
O conceito de música é alargado à medida que se amplia o conhecimento da
composição musical, sobretudo no século XX, com o aparecimento da música
concreta, da música eletroacústica e da música serial. Mesmo assim o som continua
a ser a matéria-prima da música e simultaneamente o fundamento de toda a sua
estrutura. No entanto ela possui outro elemento, o silêncio. Logo, pode-se considerar
que existem duas matérias-primas: som e silêncio (HENRIQUE, 2002).
3.1.1 Tipos de escrita musical
Existem algumas formas de se escrever a música. Dentre elas estão a
partitura, a tablatura, a cifra e o braille.
A partitura indica quais notas devem ser tocadas, assim como sua duração,
velocidade, ritmo e intensidade. A partitura serve para transcrever músicas para
qualquer instrumento, seja de sopro, de cordas, de percussão, etc. Outra vantagem
das partituras é que permitem que o músico que nunca tenha ouvido uma
determinada música, a toque exatamente como previsto. Mas é um método que
exige muita prática e um conhecimento apurado de música.
Já a tablatura é um método usado para transcrever música que pode ser
tocada por instrumentos de corda como violões, guitarras e baixos, mas também
outros instrumentos como gaita e bateria. É um tipo de escrita que não indica
diretamente a nota que deve ser tocada e sim qual corda deve ser ferida e em qual
traste. Por isso é muito mais útil ao músico iniciante. Por outro lado a tablatura tem a
grande desvantagem de exigir que o músico conheça a música que deseja tocar
visto que a mesma indica geralmente apenas as notas e não a duração de cada uma
ou o tempo da música. (CIFRACLUB, 2007)
Todavia a cifra é um sistema de notação musical usado para indicar, através
de símbolos gráficos ou letras, os acordes a serem executados por um instrumento
musical em conjunto com a melodia principal ou para acompanhar o canto. Quando
indicadas através de símbolos gráficos, as cifras mostram as posições que os dedos
35
devem formar sobre as cordas do instrumento ou teclado para compor o acorde
desejado.
Enquanto que o braille é um sistema inventado pelo francês Louis Braille que
perdeu a visão aos três anos. O sistema Braille é um alfabeto convencional cujos
caracteres se indicam por pontos em relevo, distinguíveis por meio do tato. A partir
de seis pontos salientes, é possível fazer 63 combinações que podem representar
letras simples e acentuadas, pontuações, algarismos, sinais algébricos e notas
musicais. (WIKIPEDIA, 2007). Med (1996) descreve que o braille também possibilita
a notação musical para deficientes visuais, através do seu sistema de perfurações.
Para Tomé (2007) a musicografia braille se caracteriza como uma escrita horizontal
e linear onde não se usam pautas nem claves, e todas as informações contidas em
uma partitura são grafadas por meio dos 63 caracteres que formam o Sistema
Braille.
3.2 PIANO E TECLADO
O estudo dos instrumentos musicais constitui o objeto da organologia,
disciplina que trata da descrição e da classificação de qualquer instrumento musical,
tendo em conta o material empregado, a forma, a qualidade do som produzido, o
timbre, o modo de execução, entre outros. A sua classificação, usada para fins
científicos, se baseia no sistema proposto por Hornbostel e Sachs (1914) apud
Henrique (2002), pois tem base num princípio acústico, no qual o elemento vibratório
produz sons, como: Idiofone, quando ocorre vibração de corpos sólidos (diapasão);
Membranofones, quando ocorre vibração de membrana tensa (baquetas);
Cordofones, quando ocorre vibração de corda tensa, seja por fricão (violino),
dedilhado (guitarra), ou tecla (piano); Aerofones que levam à vibração do ar (flautas,
palhetas, metais, órgão, voz). Mais tarde uma outra categoria foi adicionada, os
Electrofones que levam a uma variação da intensidade de um campo
eletromagnético, como Musical Instrument Digital Interface (MIDI) - Interface Digital
de Instrumentos Musicais.
A configuração Standard dos teclados modernos é o resultado de uma
evolução natural ao longo de vários séculos. O primeiro teclado enarmônico, com
estabelecimento de dois planos de sete e cinco teclas, respectivamente data o
36
século 15 (Figura 12). Os teclados enarmónicos são aqueles que tem mais de doze
teclas por 8ª produzindo mais de doze sons. Este tipo de teclado pode ter várias
finalidades, tornar a afinação em determinados com diversos e tonalidades remotas,
tornar possível a execução de determinados acordes em afinação natural ou
executar intervalos microtonais. (HENRIQUE, 2002)
Figura 12: Teclado enarmónico
Fonte: (HENRIQUE, 2002, pág. 957)
O piano (Figura 13), que faz parte dos instrumentos classificados como
cordofone, foi inventado primeiramente com o nome de Cravo, sistema de pinçar
cordas muito usado no período barroco onde o som não variava em intensidade. Por
volta de 1709, Bartolomeu Cristofori inventou o piano forte (suave e forte), um
sistema de teclas fazia os martelos baterem nas cordas para produzir sons de
diversos graus de intensidade do suave ao forte, conhecido hoje como Piano
(KOSCIELNIAK, 2002).
Figura 13: O piano Fonte: (HENRIQUE, 2002, pág. 428)
37
Segundo Magnani (1996) o piano é um descendente indireto do clavicórdio,
dele separado por uma categórica oposição de conteúdos sonoros. Nos primeiros
anos do século XVIII o italiano Bartolomeu Cristofori construiu um cravo em que as
tangentes eram substituídas por martelos percutindo as cordas, de baixo para cima,
chamado de fortepiano, ainda parcialmente imperfeito, mas já capaz de comunicar o
poderoso pensamento sinfônico. O último aperfeiçoamento mecânico do piano deu-
se em 1823, por obra de Sébastien Érard, conhecido como escapamento duplo,
proporcionou a facilidade de repetição da mesma nota e um considerável aumento
de sensibilidade da tecla.
Hoje, de acordo com Henrique (2002), as partes essenciais da estrutura de
um piano são o teclado, as cordas, a mecânica (dispositivos e sistemas de
alavancas que transmitem o movimento das teclas às cordas), o tampo harmônico,
os pedais, o quadro de ferro e a caixa (Figura 14).
Figura 14: Estrutura do piano Fonte: (HENRIQUE, 2002, pág. 427)
O piano, mais utilizado para ser tocado em repertórios de música clássica,
abriu espaço para o tão conhecido teclado musical, ou piano elétrico, e é
classificado como um electrofone (Figura 15). Para Wisnik (1999), o teclado toma
como base ruídos produzidos por sintetizadores, ruídos inteiramente artificiais, e a
partir de suas variações, os samplers, obtem-se aparelhos que podem converter
qualquer som gravado em matriz de múltiplas transformações. O sampler registra,
analisa, transforma e reproduz ondas sonoras de todo tipo, superando a polêmica
inicial entre a música concreta e a eletrônica, nesta base, observa-se o crescimento
do MIDI, que permite que ordenadores, sintetizadores, seqüenciadores,
38
controladores e outros dispositivos se comuniquem e compartilhem informações
musicais (Figura 16).
Figura 15: Teclado LK-300TV Fonte: (CASIO, 2007)
Figura 16: Teclado MIDI Fonte: (IONLITIO, 2007)
3.3 TEORIA MUSICAL
3.3.1 Propriedades musicais
Determinadas propriedades da música, tais como a nota, a escala e o acorde,
são importantes para a compreensão deste trabalho. Magnani (1996) descreve que:
Nota: é um som isolado, único e absoluto como por exemplo, Dó, Ré, Mi, Fá, Sol, Lá
e Si (figura 17 A);
Escala: é uma seqüência lógica de notas (figura 17 B) ou acordes;
Acorde: é uma estrutura de notas verticais (figura 17 C) que formam uma harmonia,
sobre a qual se desenrolam os arcos da melodia.
39
Figura 17: a) Nota, b) Escala e c) Acorde
3.3.2 Acordes musicais
O acorde é um conjunto de notas tocadas ao mesmo tempo e para formá-lo é
necessário no mínimo três notas (tríade – acorde formado por três notas, e tétrade –
acorde formado por quatro notas ou mais).
Os acordes formam a harmonia musical. Para Magnani (1996), “A harmonia
descobre o verdadeiro sentido das tensões e relaciona os acordes num ritmo
constante de tensões e distensões, atividade motora e repouso”. A tensão provém
da própria natureza do acorde e da situação hierárquica deste dentro da sociedade
tonal (figura 18), regida pela nota tônica (posição básica do sentido harmônico
alegre e vibrante) e movimentada pela nota dominante, também geradora de
tensões.
Sobretônica Subdominante Sobre-dominante
Tônica Mediante Dominante Sensível
Figura 18: Sociedade Tonal
40
Wisnik (1999) relatou que como o sistema de acordes é essencialmente
harmônico, podendo-se observar que os “acordes perfeitos” dos três graus
fundamentais – dó-mi-sol, fá-lá-dó e sol-si-ré (figura 19), contém em conjunto todas
as sete notas da escala, permitindo à harmonia articular e dominar toda a série
melódica tonal.
I IV V
Figura 19: Acordes perfeitos – graus fundamentais
Os acordes podem ser escritos em pauta (pentagrama) ou na música popular
em cifras, por meio de letras, como:
A - Letra que representa o acorde de Lá Maior, e as notas que devem ser tocadas
simultaneamente são: lá, dó sustenido e mi.
B - Letra que representa o acorde de Si Maior, e as notas que devem ser tocadas
simultaneamente são: si, ré sustenido e fá sustenido.
C - Letra que representa o acorde de Dó Maior, e as notas que devem ser tocadas
simultaneamente são: dó, mi e sol.
D - Letra que representa o acorde de Ré Maior, e as notas que devem ser tocadas
simultaneamente são: ré, fá sustenido e lá.
E - Letra que representa o acorde de Mi Maior, e as notas que devem ser tocadas
simultaneamente são: mi, sol sustenido e si.
F - Letra que representa o acorde de Fá Maior, e as notas que devem ser tocadas
simultaneamente são: fá, lá e dó.
G - Letra que representa o acorde de Sol Maior, e as notas que devem ser tocadas
simultaneamente são: sol, si e ré.
Estas sete letras podem ser acompanhadas de símbolos e números (F#m,
Dm4/7, Co, Db7, Bb4/7+) para indicarem outro acorde ou uma variação do
acorde, como:
41
/ = significando “e”
# = sustenido (eleva meio tom na nota)
b = bemol (diminui meio tom na nota)
m = menor (permite que o acorde tenha outro som, já que se diminui meio tom do
terceiro grau do acorde utilizado) o = diminuto (tem vasto campo harmônico, porém de dissonância acentuada, usada
comumente em passagens)
2 = segunda (evoca um gênero de música sacra – medievais)
2- = segunda menor (tem dissonância negativa)
7 = sétima (tem grande aplicação em música popular, não é considerada dissonante
nos tons maiores, de origem jazzística é usada em batidas de bossa nova)
7M ou 7+ = sétima maior ou aumentada (possui uma dissonância acentuada nos
acordes maiores, sendo aplicada em ritmos de samba. Nos tons menores é mais
dissonante ainda e é de difícil agrado a ao ouvido humano)
6 = sexta (provoca, nos tons maiores, uma dissonância discreta, usada nos estilos
modernos. Já nos tons menores tem efeito muito leve, com características
românticas, e também usada em gêneros folclóricos)
5- = quinta diminuta (não possui expressão harmônica, salvo algumas seqüências
que usam a quinta diminuta com tons menores para passagens ao tom natural
menor)
5+ = quinta aumentada (nos tons maiores quase não é aplicado, salvo algumas
seqüências; já nos tons menores causa sentido dramático)
4/5 = quarta e quinta (estilo medieval, usado comumente em guitarra)
4/7 = quarta e sétima (utilizado como intermediário de seqüências, nunca em fim de
frases)
9- = nona menor
9+ = nona aumentada
10 = décima
11 = décima primeira
11+ = décima primeira aumentada
13 = décima terceira
13b = décima terceira bemol
42
3.3.3 Escalas musicais
As escalas musicais pertencem a um campo harmônico que é um conjunto
de acordes que formam uma harmonia. As escalas mais tocadas são as do campo
harmônico Maior e Menor. Lacerda (1966) relatou que existem sete modos
diferentes de se realizar as escalas: dórico, frigio, lídio, mixolidio, eólico, locrio e
jônico, mas atualmente predominam-se dois, o jônico - modo maior (com os
semitons entre os graus III - IIV e VII - VIII) e o eólico - modo menor (com os
semitons entre os graus II - III e V - VI).
Tanto o modo jônico (Tabela 1) quanto o modo eólico (Tabela 2) possuem 12
escalas, sendo que e cada escala possui 7 acordes, e cada acorde possui 3 notas:
Tabela 1: Modo Jônico
Escala 1º Acorde
2º Acorde
3º Acorde
4º Acorde
5º Acorde
5º Acorde
7º Acorde
C C Dm Em F G Am Bº C# C# D#m Fm F# G# A#m Cº D D Em F#m G A Bm C#º D# D# Fm Gm G# A# Cm Dº E E F#m G#m A B C#m D#º F F Gm Am A# C Dm Eº F# F# G#m A#m B C# D#m Fº G G Am Bm C D Em F#º G# G# A#m Cm C# D# Fm Gº A A Bm C#m D E F#m G#º A# A# Cm Dm D# F Gm Aº B B C#m D#m E F# G#m A#º
Tabela 2: Modo Eólico
Escala 1º Acorde
2º Acorde
3º Acorde
4º Acorde
5º Acorde
5º Acorde
7º Acorde
Cm Cm Dº D# Fm Gm G# A# C#m C#m D#º E F#m G#m A B Dm Dm Eº F Gm Am A# C D#m D#m Fº F# G#m A#m B C# Em Em F#º G Am Bm C D Fm Fm Gº G# A#m Cm C# D# F#m F#m G#º A Bm C#m D E Gm Gm Aº A# Cm Dm D# F G#m G#m A#º B C#m D#m E F# Am Am Bº C Dm Em F G A#m A#m Cº C# D#m Fm F# G# Bm Bm C#º D Em F#m G A
43
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 INTRODUÇÃO
Desenvolvemos neste trabalho um software, para auxiliar a aprendizagem de
harmonia musical, e um teclado adaptado, onde o usuário obtém a emissão do som
de 3 ou mais notas (acorde) com o acionamento de apenas um sensor.
O conteúdo do software foi analisado por um professor de música popular e
testado por um voluntário sem limitações motoras, mas que sabe tocar piano, e por
um paciente da clínica de fisioterapia da Universidade de Mogi das Cruzes.
4.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS
Para o desenvolvimento do software foram utilizados dois programas, sendo
eles, o Encore 4.5, para gravação dos sons, e o Borland Delphi 7, para o
desenvolvimento do software propriamente dito.
Para a modelagem e simulação dos movimentos foi utilizada a ferramenta
gráfica Blender 3D, um software que permite criar e manipular conteúdos
tridimensionais. Suas principais características são: ferramentas integradas para
modelagem, animação, renderização, criação de jogos e interatividade (BLENDER,
2007).
Para avaliar o tempo de resposta do periférico, utilizamos o Audacity 1.2.6,
um programa gratuito que utiliza recursos do Sourceforge (serviço online para
projetos de código-fonte-aberto).
4.3 DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE
4.3.1 Programa Encore 4.5
Para gravar o som das notas e dos acordes musicais foi utilizado o programa
Encore 4.5, que opera no formato universal Standard MIDI Files, em extensão MIDI,
e é dedicado à criação e edição de música impressa (figura 20).
O encore pode escrever uma partitura a partir de três modos:
44
Manualmente: quando coloca-se cada símbolo da partitura com o mouse ou toca-se
o teclado virtual;
Via MIDI: quando se grava a música a partir de um instrumento MIDI;
Arquivo MIDI: quando se carrega para o Encore, através de um arquivo Standard
MIDI File, as notas e demais execuções de uma música criada em outro software
(em geral, um seqüenciador).
Figura 20: Software Encore 4.5
O Encore oferece recursos de manipulação de objetos gráficos. Acima da
janela principal há uma barra de ícones para selecionar as ferramentas que se quer
usar, bem como controlar a gravação e a execução MIDI da música escrita na pauta
e virar páginas da música.
O Encore carrega e salva arquivos em MID, com os dados dos eventos MIDI e
algumas informações adicionais, mas não preserva qualquer símbolo gráfico. Como
os demais softwares não podem usar o formato próprio do Encore (ENC), a única
maneira de se transferir uma música entre eles é usando o padrão Standard MIDI
File. A partir dai, a música pode ser editada graficamente.
45
4.3.2 Ambiente de Programação Borland Delphi 7
Para auxiliar o ensino de harmonia musical foi desenvolvido um software, com
a ferramenta Borland Delphi 7. O Delphi é um ambiente de desenvolvimento de
aplicações, orientado a objeto, que permite o desenvolvimento de aplicações para
plataforma Windows com pouca codificação, além de ter ferramentas, como
templates e experts de aplicações e formulários, que aumentam muito a
produtividade, facilitando a programação da aplicação. (BRAZ JUNIOR, 1997)
Sonnino (2001) descreve que o Delphi é uma ferramenta multiuso, que gera
executáveis nativos, não sendo interpretado, permitindo assim melhor performance,
além de ser um software orientado a objetos, que permite a criação de programas
mais robustos e mais fáceis de depurar.
Existem diversas formas de emitir sons no Delphi, além de componentes já
prontos capazes de tocar músicas em diversos formatos, como midi, moving picture
group audio layer (mp3), windows media video (wmv), waveform audio format
(wave). No entanto este projeto baseia-se em um teclado musical, e deve permitir ao
usuário tocar qualquer nota, com qualquer duração, e a qualquer momento, portanto
foi escolhido a função sndPlaySoundW que melhor respondeu à estas requisições.
Para esta função o som foi utilizado o formato wave.
Como inicialmente os sons foram gravados no formato MIDI, através do
programa Encore, todas os sons deste projeto foram convertidos para o formato
wave, através do programa Ease Midi Converter. Um programa capaz de converter o
som com a vantagem de copiar o áudio digitalmente, não através da placa de som, o
que possibilita cópias perfeitas dos originais.
4.3.3 Fluxogramas
O primeiro fluxograma, relativo à tela principal, permite acessar 4 módulos,
sendo eles: teclado, música, teclado adaptado e seleção de escalas.
46
4.3.3.1 Tela Principal
A navegação entre os módulos do software é realizada através de menus.
Para tanto, foram criados procedimentos que fazem este controle, conforme o
fluxograma da Figura 21.
Figura 21: Fluxograma para o controle do menu da tela principal
4.3.3.2 Teclado
Neste módulo, o usuário poderá escolher tocar manualmente ou
automaticamente. Na opção manual, é reproduzido apenas o som da nota
selecionada, enquanto que na opção automática, as notas são reproduzidas
seqüencialmente, através das setas direcionais para esquerda e para direita. Para
realizar este controle, foram implementadas funções (Inc_Nota e Dec_Nota) que
incrementam e decrementam a nota selecionada. Além disso, foi elaborada a opção
de se tocar todas as notas ou somente as brancas, escolhendo-se a sua opção
correspondente no menu. Este controle é realizado através das funções Inc_Menu e
Dec_Menu, como mostra o fluxograma da figura 22.
47
Figura 22: Fluxograma para o controle do menu da tela de teclado
4.3.3.3 Música
O módulo de música está relacionado à teoria musical e foi dividido em 3
partes: divisão musical, escalas e acordes. Para facilitar a navegação, os menus
foram ordenados seqüencialmente. Para tanto, foram implementados procedimentos
que possibilitam a incrementação e decrementação de um contador que controla o
menu por meio das funções Inc_Menu e Dec_Men, como mostra o fluxograma da
figura 23.
48
Figura 23: Fluxograma para o controle do menu da tela de música
4.3.3.4 Teclado Adaptado
Este módulo apresenta apenas uma tela com algumas explicações de como
se utilizar o periférico óptico, também desenvolvido neste trabalho.
4.3.3.5 Seleção de Escala
Nesta tela, as setas direcionais podem ser utilizadas tanto na seleção da
escala como no controle do menu. Portanto, foi criada uma variável (f_Escala) para
49
diferenciar o uso das teclas em cada finalidade. Quando a variável for verdadeira, as
setas irão controlar o menu. Caso contrário, irá selecionar a escala a ser tocada.
Foram implementadas 24 escalas, ordenadas em forma de uma matriz de 2
linhas e 12 colunas. Assim, para selecionar uma escala, os procedimentos
implementados controlam as linhas e colunas através de incrementos e decrementos
de contadores, ativados pelas setas direcionais.
A cada nova seleção da escala, as nomenclaturas e os sons dos acordes
(labels) são atualizados, permitindo ao usuário a sua imediata execução através da
ativação das teclas A, B, C, D, E, F e G, conforme o fluxograma da Figura 24.
Figura 24: Fluxograma para o controle dos menus da tela de seleção de escala
50
4.3.4 Usabilidade do Software
Foi utilizado o periférico com botões, desenvolvido por Scardovelli (2007),
para que pessoas com déficit de coordenação motora pudessem acessar o
computador. Esse periférico composto por botões maiores que as teclas do
computador, permite o acionamento de apenas uma função com o pressionar da
mão fechada ou de vários dedos, facilitando a usabilidade de pessoas com limitação
motora.
Este periférico conectado ao teclado do computador através de uma porta DB
15 para agir em paralelo com as teclas direcionais, enter e colchete, é composto por
6 caixas de plástico de 6 cm x 5 cm, no interior das quais foram colocados
interruptores. As caixas foram fixadas com velcro em uma superfície de madeira
para não se deslocarem durante os movimentos e possibilitarem outra disposição
em função das necessidades do usuário. Para torná-las mais atrativas, as caixas
foram cobertas por uma estrutura em espuma revestida de etil vinil acetato (E.V.A.)
colorido (figura 25).
Figura 25: Periférico para acesso ao teclado (FONTE: Scardovelli, 2007)
51
4.4 MODELAGEM E SIMULAÇÃO
Para observar em função do tamanho das mãos, do comprimento dos braços
e do alcance máximo dos movimentos dos membros superiores de pessoas com e
sem limitações motoras, foi modelado um personagem 3D com a ferramenta
Blender.
Com esta modelagem foi possível projetar um periférico adequado às
necessidades do usuário.
Primeiramente foram simulados os movimentos necessários para tocar piano,
considerando a área normalmente utilizada por uma pessoa sem limitação motora e
um piano de 150 cm de largura. (Figuras 26 e 27).
Figura 26: Área utilizada para tocar piano
Figura 27: Simulação dos movimentos de tocar piano
52
Para ampliar o alcance de movimento dos membros superiores, permitindo
dispor o periférico em diferentes alturas, foi simulado o movimento de deslocamento
em altura do antebraço do personagem. Para tanto, foi considerada a pessoa
sentada, braços em posição neutra e cotovelos fletidos inicialmente em 90º com
rotação interna de ombro, passando para flexão à 145°, e finalizando com 90° em
rotação externa de ombro, conforme figura 28.
Figura 28: Simulação dos movimentos de rotação do ombro e deslocamento em altura do
antebraço de uma pessoa sem limitação motora
Estes movimentos foram simulados para que o periférico fosse mais versátil,
podendo ser adaptado às características morfométricas e às limitações motoras dos
pacientes, aproveitando como área útil todos os movimentos preservados.
4.5 DESENVOLVIMENTO DO PERIFÉRICO
Foi desenvolvido um periférico óptico (Figura 29) cujo objetivo é proporcionar
ao indivíduo a emissão do som de um acorde musical através de um acionamento
que não necessite de força e coordenação motora fina, e que possibilite um
movimento com foco direcionado.
53
Figura 29: Periférico óptico
O periférico contém 7 sensores acondicionados em 7 caixas de madeira, pois
as principais notas musicais são 7 (dó, ré, mi, fá sol, lá, si) e cada escala musical
possui 7 acordes. Com o acionamento de 1 sensor o usuário obtém a emissão do
som de uma nota ou de um acorde.
As caixas com as dimensões de 10 x 10 x 12,5 cm (Figura 30) são articuladas
por seis réguas de fixação (Figuras 31 e 33) que possibilitam a variação das
distâncias e ângulos entre uma caixa e outra.
Figura 30: Dimensões das caixas do periférico
54
Figura 31: Réguas de fixação
Cada caixa possui um sensor óptico (LED - ligth emmiting diode) acionado
por um circuito eletrônico (Figura 32) formado por resistências, transistores e LDR’s
(ligth dependent resistor). O LDR tem como característica alterar o valor da
resistência em função da luz recebida.
Figura 32: Circuito eletrônico
Foi Implementado um circuito com acionamento por sombra, ou seja, quando
o feixe de luz do LED, dentro da caixa, é interrompido, o transistor satura e fecha o
contato da tecla. Esse circuito é interligado ao teclado do computador através de
uma adaptação utilizando um conector DB 25, que atua em paralelo com as teclas A,
B, C, D, E, F, G.
55
Quando um dos 7 sensores é acionado ocorre a emissão do som de um
acorde musical, correspondente à escala escolhida no software, como mostrado na
Tabela 3.
Tabela 3: Correspondência entre sensores, teclas, cores das caixas e acorde emitido.
Sensores Teclas Caixa e Cor Acorde emitido
1 C 1 – rosa Primeiro acorde da escala
2 D 2 – azul Segundo acorde da escala
3 E 3 – amarela Terceiro acorde da escala
4 F 4 – vermelha Quarto acorde da escala
5 G 5 – verde Quinto acorde da escala
6 A 6 – branca Sexto acorde da escala
7 B 7 – lilás Sétimo acorde da escala
Cada caixa foi pintada por fora com a cor correspondente à cor do LED
utilizado na mesma. Por dentro, as caixas foram pintadas de preto para diminuir a
interferência da luz ambiente (Figura 33).
Figura 33: Caixas do periférico com as réguas de fixação
56
4.6 AVALIAÇÃO DA INTERFACE E DO PERIFÉRICO
4.6.1 Avaliação da Interface
Para avaliar o conteúdo disponibilizado no software, nos módulos de teclado,
de música, de teclado adaptado e de seleção de escalas, foi solicitado que três
professores de música popular respondessem um questionário (APÊNDICE B)
analisando a veracidade, a relevância, a aplicabilidade e o nível de dificuldade.
4.6.2 Avaliação do Periférico
Para avaliar o método desenvolvido um voluntário executou uma música no
teclado convencional e no periférico óptico. Com o programa Audacity 1.2.6, a
música foi gravada e cronometrada, assim como o tempo de emissão do som do
acorde (tempo on - TON) e o tempo de transferência / passagem entre um acorde e
outro (tempo off - TOFF).
Os tempos (TON e TOFF) do periférico foram comparados ao desvio padrão
dos tempos (TON e TOFF) do teclado convencional.
57
5 RESULTADOS
5.1 A INTERFACE MUSICAL
Com os botões de acesso o aprendiz pode selecionar na tela o tema que
deseja estudar. A primeira tela possibilita a escolha de diversos temas, tais como:
Teclado, Música, Teclado Adaptado, e Seleção de Escalas Musicais (figura 34).
Figura 34: Tela principal
5.1.1 Teclado
Nesta tela o aprendiz tem acesso à figura de um teclado virtual de 49 teclas,
correspondente à 4 oitavas do piano, (figura 35) e pode, através dos botões de
acesso, tocar e ouvir cada nota, escolhendo:
- Tocar as notas brancas e pretas seqüencialmente.
- Tocar somente as notas brancas seqüencialmente.
- Tocar manualmente, ouvindo o som apenas das notas que escolher.
58
Figura 35: Tela do teclado virtual
5.1.2 Música
Quando escolhe o assunto “MÚSICA” o usuário passa para uma tela
relacionada à teoria musical (figura 36), e pode selecionar o material que deseja
estudar, podendo escolher:
Divisão musical: tela que descreve os conceitos de melodia, contraponto, harmonia e
ritmo, e permite ao aprendiz ouvir músicas específicas relacionadas a cada conceito
(figura 37).
As escalas: tela que descreve os conceitos de escalas ascendentes e escalas
descendentes, permitindo a visualização das mesmas no teclado convencional
(figura 38).
Os acordes: tela que descreve como os acordes são formados (figura 39).
59
Figura 36: Tela de teoria musical
Figura 37: Tela de divisão musical
60
Figura 38: Tela de conceito de escalas
Figura 39: Tela de conceito de acordes
61
5.1.3 Teclado adaptado
Esta tela, relacionada ao teclado adaptado, explica como utilizar o periférico
para executar uma música (figura 40).
Com o uso da interface e do teclado adaptado o aprendiz não necessita
pressionar 3 teclas de uma vez para formar um acorde, apenas com um movimento
do membro superior ele aciona o sensor óptico e obtém a emissão do som de três
notas simultâneas.
Figura 40: Tela do teclado adaptado
5.1.4 Seleção de escalas
Nesta tela o aprendiz toca os acordes selecionando uma das 24 escalas
musicais, e escolhe tocá-los com o baixo ou não, que é a função que dá maior
profundidade à harmonia. Pode também visualizar na tela um teclado virtual que
mostra as notas que estão sendo tocadas (Figura 41).
62
Figura 41: Tela de seleção de escalas
5.2 AVALIAÇÃO DA INTERFACE
Os três professores de música popular classificaram no questionário os
módulos de teclado, de teclado adaptado e de seleção de escalas como ótimos. O
módulo de música foi classificado por um dos avaliadores como bom, sugerindo que
o conteúdo teórico fosse ampliado, e por dois avaliadores foi classificado como
ótimo.
Em relação à qualificação do conteúdo teórico, todos os professores
classificaram o mesmo como sendo veraz, de grande relevância, e de fácil
aplicabilidade. Dois avaliadores classificaram o nível de dificuldade do material como
muito fácil, e um avaliador classificou como nível médio.
63
5.3 O PERIFÉRICO ÓPTICO
5.3.1 Simulação dos movimentos do paciente
Vários pacientes da clínica de fisioterapia da Universidade de Mogi das
Cruzes se mostraram interessados em participar da pesquisa. Estes pacientes
apresentavam seqüelas motoras de membro superior, provocadas por paralisia
cerebral, distrofia muscular de Duchenne, acidente vascular encefálico e lesões do
nervo mediano.
Na avaliação foi observado que a maioria dos pacientes não tinha força
muscular, alguns apresentavam movimentos involuntários, devido às alterações
tônicas musculares, e sentiam dificuldade para movimentar dois ou mais dedos
simultaneamente de forma coordenada.
Foi escolhido um paciente de 9 anos que desejava muito tocar música e tinha
o quadro clínico de diparesia após paralisia cerebral (parecer do comitê de ética
CAAE: 0102.0.237.000-08). Foi simulado o alcance de deslocamento lateral dos
antebraços (Figura 42) observando que os membros superiores mantinham um leve
padrão flexor. O paciente não realizava extensão completa de cotovelos e punhos,
abdução e adução completa de punhos. Os movimentos de pinça e preensão
estavam diminuídos, sendo que o lado esquerdo estava mais comprometido.
Figura 42: Área útil de movimentação do voluntário
OMBRO OMBRO
DESLOCAMENTO DO ANTEBRAÇO
ESQUERDO
DESLOCAMENTO DO ANTEBRAÇO
DIREITO
64
Foram simulados os movimentos de deslocamento lateral (Figura 43) e
deslocamento em altura do antebraço (Figura 44), para estabelecer uma disposição
dos acionadores compatível com as necessidades do paciente.
Figura 43: Simulação dos movimentos de deslocamento lateral do antebraço de uma pessoa
com limitação motora
Figura 44: Simulação dos movimentos de deslocamento em altura do antebraço de uma
pessoa com limitação motora
A partir destas modelagens e simulações o periférico óptico foi disposto no
ambiente virtual.
65
5.3.2 Usabilidade do periférico
Foi analisada a usabilidade do dispositivo com o posicionamento das caixas
do periférico no ambiente virtual de tal maneira que, o modelo do paciente de 9 anos
conseguisse acionar todos os sensores com os movimentos preservados. Foi
simulado a utilização do periférico, como ilustrado nas Figuras 45 e 46.
Figura 45: Simulação da utilização do periférico (vista superior)
Figura 46: Simulação da utilização do periférico (vista lateral)
66
Em seguida, o dispositivo foi testado pelo paciente que conseguiu acionar
todos os sensores sem esforço e obter a emissão das notas e dos acordes. Ele não
tocou ainda uma música por não ter nenhuma formação musical, mas com o
periférico terá a oportunidade de aprender.
5.4 AVALIAÇÃO DO PERIFÉRICO
5.4.1 Tempo de resposta do periférico
Para observar o tempo de resposta do periférico foi solicitado a um voluntário,
sem limitação motora, que tocasse 10 vezes os acordes de uma música no teclado
convencional e no periférico óptico desenvolvido nesta pesquisa. O voluntário
escolheu tocar a música “Fico assim sem você” de Adriana Calcanhoto, com 57
acordes, no tom de Lá maior, e no tempo 4x4.
A média dos tempos de emissão do som do acorde (tempo on - TON) e de
transferência / passagem entre um acorde e outro (tempo off – TOFF) é apresentada
na tabela 5.
Tabela 4: TON e TOFF em segundos
Nº de Acordes da Teclado Convencional Periférico Acordes música TON TOFF TON TOFF 01 A 1,60 0,35 1,65 0,48 02 C#m 1,55 0,45 1,51 0,36 03 D 1,55 0,55 1,52 0,38 04 E 1,40 0,55 1,42 0,46 05 A 1,40 0,55 1,44 0,41 06 C#m 1,40 0,50 1,50 0,37 07 D 1,35 0,50 1,48 0,35 08 E 1,40 0,55 1,43 0,39 09 D 1,50 0,45 1,58 0,37 10 E 1,40 0,55 1,46 0,44 11 C#m 1,75 0,30 1,45 0,53 12 F#m 1,50 0,45 1,26 0,57 13 Bm 1,65 0,25 1,54 0,34 14 Bm 1,55 0,30 1,45 0,46 15 E 1,55 0,35 1,38 0,52 16 E 1,35 0,50 1,45 0,60 17 A 1,45 0,35 1,35 0,50 18 C#m 1,40 0,35 1,55 0,30 19 D 1,50 0,40 1,50 0,45
67
20 E 1,25 0,45 1,30 0,65 21 A 1,45 0,35 1,35 0,50 22 C#m 1,45 0,35 1,35 0,55 23 D 1,40 0,35 1,45 0,50 24 E 1,25 0,40 1,45 0,45 25 D 1,50 0,35 1,45 0,45 26 E 1,50 0,35 1,40 0,50 27 E 1,45 0,40 1,45 0,55 28 F#m 1,40 0,50 1,10 0,70 29 Bm 1,70 0,30 1,55 0,30 30 Bm 1,40 0,40 1,50 0,55 31 E 1,50 0,40 1,25 0,60 32 E 1,50 0,50 1,60 0,55 33 F#m 1,50 0,30 1,20 0,55 34 C#m 1,55 0,40 1,40 0,60 35 D 1,40 0,45 1,58 0,50 36 A 1,50 0,35 1,32 0,65 37 F#m 1,45 0,40 1,50 0,40 38 C#m 1,35 0,40 1,45 0,40 39 D 1,55 0,30 1,65 0,40 40 E 1,55 0,50 1,35 0,50 41 A 1,70 0,45 1,60 0,60 42 C#m 1,40 0,35 1,38 0,52 43 D 1,40 0,40 1,55 0,43 44 E 1,40 0,45 1,45 0,52 45 E 1,35 0,40 1,63 0,40 46 A 1,50 0,35 1,72 0,35 47 C#m 1,45 0,40 1,53 0,32 48 D 1,60 0,25 1,60 0,45 49 E 1,55 0,35 1,15 0,63 50 D 1,50 0,35 1,52 0,40 51 E 1,65 0,50 1,35 0,48 52 C#m 1,45 0,45 1,34 0,56 53 F#m 1,55 0,30 1,15 0,62 54 Bm 1,55 0,40 1,60 0,30 55 Bm 1,50 0,35 1,20 0,63 56 E 1,55 0,35 1,34 0,48 57 E 1,60 0 1,50 0 Total 84,55 22,55 82,18 26,82 Total Geral 107,10 109,00
Observa-se a semelhança entre o tempo de execução da música com o
teclado convencional (107,10 segundos) e com o periférico (109,00 segundos).
O desvio padrão, em relação ao tempo gasto para tocar cada um dos 57
acordes executados no teclado convencional, foi calculado pelo Excel, tanto no TON
como no TOFF e apresentado nas figuras 47 e 48.
68
TON - Teclado Convenional
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 10 20 30 40 50 60
Nº de acordes
Tem
po
de
exec
uçã
o d
os
aco
rdes
(s)
Figura 47: Desvio padrão do teclado convencional - TON
TOFF - Teclado Convencional
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Nº de transferências
Tem
po
de
tran
sfer
ênci
a en
tre
os
aco
rdes
(s)
Figura 48: Desvio padrão do teclado convencional – TOFF
69
O desvio padrão do teclado convencional destaca valores de alcance para
TON máximo de 2,15 segundos e mínimo de 0,85 segundo, e para TOFF máximo de
0,95 segundo e mínimo de 0 segundo.
A partir do desvio padrão de TON e TOFF do teclado convencional foram
analisados os dados correspondentes ao periférico óptico. Observou-se que todos
os valores do periférico estão dentro do desvio padrão relativo ao teclado
convencional (Figuras 49 e 50), comprovando que o tempo de resposta é
semelhante para os dois instrumentos.
TON
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Nº de acordes
Tem
po
de
exec
uçã
o d
os
aco
rdes
(s)
Teclado Convencional Periférico
Figura 49: Valores do TON do periférico
70
TOFF
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Nº de transferências
Tem
po
de
tran
sfer
ênci
a en
tre
os
aco
rdes
(s)
Teclado Convencional Periférico
Figura 50: Valores do TOFF do periférico
71
6 DISCUSSÃO
A interface foi aprovada pelos professores como sendo um material didático
que auxiliará o ensino de música e a aprendizagem de harmonia musical
(professor/aluno) através de conteúdos teóricos relevantes. A interface também
possibilita o treino de percepção auditiva, pois contém um teclado virtual que facilita
o aprendizado dos intervalos tonais e permite ao usuário dominar toda a série
melódica tonal. Além disso, possui um módulo de seleção de escalas que permite ao
usuário optar entre 24 escalas musicais para que desta forma toque os acordes de
uma música.
Como os sons dos acordes foram previamente gravados, com a interrupção
de 1 feixe de luz o aprendiz obteve a emissão de 3 ou 6 notas, conseguindo com
apenas um movimento realizar o acorde musical desejado. No teclado convencional
o usuário necessita de habilidade para realizar os movimentos dissociados dos
dedos, o que exige uma boa coordenação e precisão nos movimentos. No periférico
desenvolvido, com apenas a movimentação preservada, o feixe de luz é
interrompido, os sensores são acionados, e o som do acorde é emitido.
Como o teclado convencional e o periférico óptico foram tocados por um
voluntário, os tempos de emissão do som do acorde (TON) e de transferência /
passagem entre um acorde e outro (TOFF), apresentaram pequenas variações.
Estas variações ocorrem pela falta de precisão do próprio indivíduo no momento em
que toca o instrumento, mas geralmente isto não é perceptível ao ouvido humano.
Portanto, uma diferença de 1,90 segundos observada entre o tempo total gasto para
tocar uma música com teclado convencional e com o periférico óptico, não é
relevante quando se trata de tocar a base harmônica de uma música.
Este periférico óptico é diferenciado pois possibilita a execução de melodias e
harmonias musicais, enquanto as órteses, utilizadas para atividades de vida diária,
possibilitam o pressionar de apenas uma tecla de cada vez, permitindo a execução
apenas de melodias.
Alguns trabalhos utilizam a realidade aumentada para facilitar a prática
musical, como o estudo de Zorzal et al. (2005) que utiliza a oclusão de marcadores
para executar sons pré-definidos possibilitando a execução de uma pequena
melodia, ou o GenVirtual desenvolvido por Corrêa et al. (2008) que através de um
72
sistema sorteia notas, gerando uma seqüência musical ou permitindo que a melodia
seja criada pelo usuário. Entretanto, estes softwares, continuam limitando a prática
musical, pois permitem apenas a execução de melodias e não de harmonias.
73
7 CONCLUSÃO
Com o modelo virtual desenvolvido foi possível dimensionar os dispositivos
em função do tamanho e da morfologia de um voluntário, analisar o funcionamento
correto do periférico, portanto a simulação permitiu prever movimentos e situações
capazes de prejudicar a usabilidade.
Este periférico, por ser desenvolvido com sensores ópticos, não necessitou da
força do paciente para ser acionado. As 7 caixas permitiram que o paciente
focalizasse seu movimento, necessitando apenas da coordenação motora grossa e
não da coordenação motora fina para tocar os acordes. O periférico é acessível à
vários tipos de limitações motoras, pois pode ser ajustado de acordo com a
necessidade de cada paciente.
O periférico óptico é uma ferramenta que estimulará a prática de música a
pessoas com limitações, e proporcionará ao indivíduo a oportunidade de tocar
acordes musicais de forma independente.
74
8 TRABALHOS FUTUROS
Implementar mais 7 caixas ao periférico. Assim, com 7 caixas o usuário toca
os acordes puros (mão direita), e com mais 7 caixas toca o baixo dos acordes (mão
esquerda). Desse modo poderá dar mais ritmo à música e implementar novas
harmonias.
Conectar o periférico a um teclado convencional, onde pacientes, por exemplo
com hemiparesia, poderiam tocar melodias musicais no teclado convencional com o
membro são, e harmonias musicais no periférico com o membro limitado.
Testar o periférico durante um período maior, com mais voluntários e
pacientes, a fim de observar sua eficiência no auxílio à aprendizagem de harmonia
musical.
Aprimorar a interface e o periférico visando sua utilização enquanto
ferramenta para promover a reabilitação de pacientes com limitações motoras dos
membros superiores.
75
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79
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80
APÊNDICE A – Termo de consentimento livre e esclarecido
81
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Projeto:_________________________________________________________________________ Resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde
Eu, ____________________________________________________RG nº __________________, concordo em participar voluntariamente de pesquisa científica realizada no Núcleo de Pesquisas Tecnológicas – NPT da Universidade de Mogi das Cruzes - UMC. Fui informado(a) que a pesquisa destina-se a auxiliar o ensino de harmonia musical, por meio de um software e um teclado musical. O periférico contém 14 sensores (7 para a mão direita e 7 para mão esquerda) que quando acionados, através de movimentos da minha mão, emitirão som. Para tanto, serei orientado e acompanhado por um profissional habilitado, sobre a utilização do periférico e funcionamento do software que contém a teoria musical e a seleção de escalas para execução de uma música.
Confidencialidade Seu nome não será revelado em nenhum relatório ou publicação oriundo deste estudo como é
assegurado por normas éticas internacionais. Considero-me suficientemente informado e sabendo:
- da inexistência de desconforto, risco ou ônus financeiro; - da garantia do sigilo das informações que irei fornecer e que serão usadas apenas para fins
estatísticos ou científicos, mantendo minha privacidade, não podendo ser consultada por pessoas leigas sem que haja minha prévia autorização por escrito;
- que serei esclarecido a qualquer momento da pesquisa sobre qualquer dúvida; - que tenho a possibilidade de desistência a qualquer momento da pesquisa; - que tenho direito de me recusar a participar ou retirar o consentimento a qualquer momento sem
prejuízo ou penalizações.
CONSENTIMENTO INFORMADO
Eu,..................................................................................................................................concordo voluntariamente em participar do projeto “Dispositivo para auxiliar o ensino de música a pessoas com limitações motoras finas” e poderei retirar meu consentimento a qualquer hora, antes ou durante o mesmo, sem penalidades ou perda de qualquer benefício que eu possa ter adquirido. A minha assinatura nesse termo de Consentimento Livre e Esclarecido – TCLE dará a autorização ao patrocinador do estudo de utilizar os dados obtidos quando se fizer necessário, incluindo a divulgação dos mesmos, sempre preservando a minha privacidade. Os detalhes deste estudo foram satisfatoriamente explicados e todas as minhas dúvidas respondidas. Assino o presente documento em duas vias de igual teor e forma, ficando uma em minha posse.
................................................................................................ Assinatura do Paciente e/ou Responsável
RG:........................................... Tel:.......................................
Declaro que expliquei pessoalmente este termo de consentimento informado, respondendo as dúvidas apresentadas. ___________________________ ___________________________ Assinatura do Aluno Pesquisador Assinatura do Docente Responsável Tatiany Marcondes dos Santos Prof. Drª Annie F. Frère Slaets Rua Dr. Cândido Xavier de Almeida Souza, 200 Rua Dr. Cândido Xavier de Almeida Souza, 200 Mogi das Cruzes CEP 08780-911 Mogi das Cruzes CEP 08780-911 Telefone: (11) 47987000 Telefone: (11) 47987000
Mogi das Cruzes, _____________________________
82
APÊNDICE B – Questionário de avaliação
83
UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA BIOMÉDICA
Mogi das Cruzes ___ de ______________ de 2008
Nome: ____________________________________________________________
Professor de música popular há quanto tempo? ___________
QUESTIONÁRIO DE AVALIAÇÃO
1. Qual sua opinião sobre o conteúdo dos módulos da interface apresentado no
trabalho ”PERIFÉRICO PARA AUXILIAR A APRENDIZAGEM E PRÁTICA DE
HARMONIA MUSICAL A PESSOAS COM LIMITAÇÕES MOTORAS”?
Módulos Conteúdo
1 - teclado ( ) ruim ( ) razoável ( ) bom ( ) ótimo
2 - música ( ) ruim ( ) razoável ( ) bom ( ) ótimo
3 - teclado adaptado ( ) ruim ( ) razoável ( ) bom ( ) ótimo
4 - seleção de escalas ( ) ruim ( ) razoável ( ) bom ( ) ótimo
2. O grau de qualificação do material utilizado no conteúdo teórico deste trabalho é :
Qualificação Conteúdo Teórico
Veracidade ( ) é verdadeiro ( ) não é verdadeiro
Relevância ( ) pouco relevante ( ) muito relevante
Aplicabilidade ( ) fácil aplicabilidade ( ) difícil aplicabilidade
Nível de dificuldade* ( ) muito fácil ( ) médio ( ) muito difícil
2. Comentários:______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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