La gestione dell'audio
Creazione, acquisizione, formati di file
a cura di Loris Tissìno
(www.tissino.it)
Il suono e il calcolatore
Suono
è un fenomeno analogico (valori continui)
Calcolatore
è digitale (valori discreti)
La “scheda audio”
MIDI (Musical Instrument Digital Interface)
ADC (Analog to Digital Converter)
DCA (Digital to Analog Converter)
Il formato MIDI
Nato per la comunicazione tra strumenti
musicali e sintetizzatori
Basato su sequenze di istruzioni tipo:
Suona la nota DO
Smetti di suonare la nota DO
Attiva lo strumento n. 18 (non precisato)
Il formato General MIDI
127 strumenti indicati (ma non definiti)
Impossibilità di aggiungere / modificare
strumenti
Formati MIDI + informazioni
Oltre agli spartiti, vengono fornite
informazioni sui singoli strumenti (timbro,
volume, ecc.)
Alcuni formati:
MIDI + SBK
MIDI + SF2
MOD
Formato KAR (MIDI + testo)
Oltre agli spartiti, vengono forniti:
il testo della canzone
informazioni per sincronzzare audio e testo
Il nome deriva dal famoso “Karaoke”
Campionamento
Frequenza di campionamento
(sample rate)
quante volte al secondo misuro il suono
espressa in hertz (Hz)
Risoluzione di campionamento
(sample resolution)
quanti bit occupo per esprimere il suono
misurato
Campionamento
1
1
1
0,8
0,8
0,6
0,6
0,4
0,4
0,2
0,2
0
0
0,8
0,6
0,4
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1
0,2
0
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
-0,8
-0,8
-1
0
10
-1
File audio non compressi
WAV (wavetable, tabella delle onde)
AIFF (audio interchange file format)
AU (audio)
Qualità CD musicale
Campionamento:
frequenza 44.100 Hz
risoluzione 16 bit per canale
Stereo (canale destro e canale sinistro)
Spazio necessario:
un secondo: 176.400 byte (~172 Kb)
un minuto: 10.584.000 (~10 Mb)
74 minuti: 783.216.000 (~747 Mb)
Qualità linea telefonica
Campionamento:
frequenza 8.000 Hz
risoluzione 8 bit
Mono
Spazio necessario:
un secondo: 8.000 byte (~8 Kb)
un minuto: 480.000 (~468 Kb)
(Velocità ricezione dati)
Modem 56k
57.600 bit/s (massimo teorico)
circa da 4 a 7 Kb/s
ISDN
ADSL
Compressione
Gli algoritmi tradizionali mal si prestano alla
compressione di file audio
Codifica e decodifica possono avere tempi
diversi (codifica lenta e decodifica veloce)
MPEG
Motion Picture Experts Group
Gruppo di standardizzazione ISO per la
progettazione di sistemi di codifica e
decodifica audio/video
MPEG-1
(1993)
Qualità di uscita pari a quella di un
videoregistratore (video CD)
Tre livelli per la codifica audio:
layer 1 (compressione 4:1)
layer 2 (compressione 6-8:1)
layer 3 (compressione 12-14:1)
MPEG-2
(1997)
Televisione digitale e DVD (digital versatile
disk)
Audio:
campionato a 24 Khz
implementazione “home cinema” (5.1: tre
canali anteriori, due posteriori, un subwoofer)
il livello 3 corrisponde al famoso formato MP3
MP3
MPEG-2, layer 3
Fattore di compressione attorno a 10:1
Sfrutta per la compressione considerazioni
di natura psicoacustica
cosa percepisce l'orecchio umano
cosa riesce a interpretare il cervello
Standard aperto ma brevettato
MPEG-4
(1999)
Codifica degli oggetti audiovisivi
(interazione profonda con ciò che si vede e
si sente)
MPEG-7
(2001)
Interfaccia per la descrizione dei contenuti
multimediali (informazioni semantiche sui
contenuti)
MPEG-21
(?)
Infrastruttura completa per la gestione dei
contenuti multimediali
Altri formati compressi
Ogg Vorbis (alternativa a MP3 libera da
brevetto)
WMA (Windows Media Audio, formato
proprietario di Microsoft)
Liquid Audio
Streaming
Ascolto o visione di
un file direttamente
da Internet durante
la ricezione
Negoziazione della
larghezza di banda
Buffering
Altri termini utili
Ripping / grabbing
conversione di tracce audio/video di CD o DVD
in un formato manipolabile
File sharing
condivisione di file in modalità paritetica tra
utenti, resa popolare da programmi come
Napster, Gnutella e altri