Segnale audio
Con segnale audio (dal latino audire "ascoltare") si intende genericamente un segnale relativo all'udito, ovvero, con le tipiche caratteristiche del suono udibile, rispetto sia alle informazioni della sua intensità/ampiezza/volume, che alle frequenze di cui è composo (da 16 Hz a 20 kHz). In termini più ampi, il segnale audio può riguardare anche l'ambito acustico (segnale acustico), ma più nello specifico, l'ambito di utilizzo dei segnali audio è l'elettronica e la tecnica delle telecomunicazioni, dove è indicato più comunemente come un segnale elettrico in relazione con le audiofrequenze[1]. In forma di segnale elettrico, è strettamente legato anche all'elettroacustica e viene utilizzato in sistemi elettrici-elettronici, atti alla fruizione, manipolazione e trasmissione dell'audio, nonché all'immagazzinamento dei dati (supporti di memoria) sotto diverse forme.
Il segnale audio nasce da una sorgente elettroacustica, in grado di trasdurre le vibrazioni meccaniche e acustiche in segnali elettrici, tramite dispositivi quali microfoni, pick-up, ecc. Tuttavia, può essere generato anche autonomamente, sia da particolari strumenti musicali elettronici analogici (elettrofono, sintetizzatore, ecc), che da strumenti digitali. Infine, per poter ascoltare i segnali audio è necessaria la conversione da segnali elettrici in suoni acustici, usando altoparlanti e cuffie.
Parametri[modifica | modifica wikitesto]
I segnali audio sono caratterizzati da parametri come banda di frequenza, potenza in decibel (dB) e tensione. La relazione fra potenza e tensione è determinata dall'impedenza del segnale lungo il percorso, a linea singola o bilanciata.
I segnali audio hanno livelli di potenza e tensione standardizzati a seconda dell'applicazione. Le uscite delle consolle di missaggio professionali sono generalmente a livello di linea, così come le apparecchiature audio consumer (con potenza inferiore). I microfoni generalmente escono a un livello ancora più basso, noto come livello microfonico.
Flusso del segnale[modifica | modifica wikitesto]
Flusso del segnale è il termine usato per descrivere il percorso che fa un segnale audio all'interno di un sistema audio, quindi dalla sorgente (es: un microfono o altro) all'emittente o dispositivo di uscita (es: altoparlante o registratore, ecc). Il flusso potrebbe essere corto e semplice, come nel caso di un home studio, o lungo e complesso come in uno studio di registrazione o grandi concerti. In questi casi, il segnale elettrico o digitale può attraversare diverse sezioni di grandi consolle (analogica o digitale), processori audio e persino stanze differenti.
Forma digitale[modifica | modifica wikitesto]
I segnali audio possono idealmente essere suddivisi in analogici e digitali; dove i primi sono reali e sono costituiti dalla modulazione di una tensione elettrica, mentre quelli digitali sono aleatori-irreali e costituiti da sequenze di numeri binari, rappresentanti i campioni semplificati del segnale elettrico originario. I segnali audio vengono convertiti in forma digitale, tramite campionamento e quantizzazione (o altro sistema), per sfruttare la semplicità di manipolazione tipica di questa forma (che ha rivoluzionato il mondo moderno), con Digital Audio Workstation (DAW) e vari software di editor-audio (come Pro Tools o Apple Logic Pro e vari altri) o plug-in, ecc.
Più in generale, l'audio digitale è usato da qualunque dispositivo digitale in grado di registrare o di riprodurre segnali audio, come smartphone, computer, e i vari software per la registrazione e la riproduzione audio/video, anche in streaming (Spotify, YouTube, ecc.).
Tuttavia, l'unico vero segnale audio digitale può essere solo trasmesso in forma ottica (ADAT, S/PDIF) o elettrica, su cavi coassiali (S/PDIF), linee bilanciate/XLR (AES/EBU), o altri sistemi multipolari bidirezionali (TDIF[2]), ed Ethernet, soprattutto per i grandi mixer digitali, ma non modificato mentre è in quella forma. E per poter essere ascoltato dall'orecchio umano, l'audio digitale deve prima esser sottoposto al processo di conversione digitale-analogica, per farlo tornare un segnale elettrico, e poi è sottoposto al processo di conversione elettroacustica, ri-diventando finalmente un "segnale" acustico udibile, tramite i vari trasduttori elettroacustici (altoparlanti e cuffie).
Caratteristiche del Segnale Audio Digitale[modifica | modifica wikitesto]
Per il teorema di Nyquist-Shannon, la frequenza di campionamento minima a garantire una "adeguata" ricostruzione del segnale audio analogico, è quella doppia rispetto al limite di quella udibile (20 kHz), quindi circa 40 kHz. Ovviamente, questo teorema non prende in considerazione alcune caratteristiche della forma d'onda acustica e nemmeno dell'udito umano, per cui nella pratica si è rilevata abbastanza insufficiente, dove le frequenze di campionamento di 384 kHz, risultano molto migliori e più coerenti.
Le frequenze più usate sono in genere superiori a 40 kHz[3]:
- 44.1 kHz standard red-book per CD-Audio,
- 48 kHz uno degli standard per audio professionale (es: ADAT, DAT, ecc),
- 96 kHz per DVD-audio o Blue-ray Disc,
- 192 kHz per DVD-audio (solo stereo) e consolle digitali professionali più moderne,
- 384 kHz per musica liquida e ricampionamento negli editor-audio.
La profondità in bit del segnale è tipicamente di 16, 24 o 32 bit per ogni campione.
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ àudio- - Treccani, su Treccani. URL consultato il 20 gennaio 2024.
- ^ Tascam Digital Audio Interface
- ^ Douglas Self, Audio engineering explained, 1st ed, Focal Press, 2010, ISBN 978-0-240-81273-1.
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