Come lo fa? In che modo l'audio passa dalla sorgente all'altoparlante in modo che tu possa ascoltarlo?
Un segnale audio è una rappresentazione elettrica del suono nel frequenza audio gamma da 20 a 20,000 Hz. Possono essere sintetizzati direttamente o originati da un microfono o da un trasduttore del pickup di uno strumento. Il flusso del segnale è il percorso dalla sorgente all'altoparlante, dove il segnale audio viene convertito in suono.
Diamo un'occhiata a cos'è un segnale audio e COME funziona. Discuterò anche dei diversi tipi di flusso del segnale e di come impostare un flusso del segnale per un sistema audio domestico.
Comprensione dell'elaborazione del segnale audio
Cos'è l'elaborazione del segnale audio?
Ti sei mai chiesto come si uniscono le tue canzoni preferite? Bene, è tutto grazie all'elaborazione del segnale audio! L'elaborazione del segnale audio è il processo di conversione del suono in formati digitali, manipolazione delle frequenze sonore e aggiunta di effetti per creare la canzone perfetta. Viene utilizzato negli studi di registrazione, su PC e laptop e persino su apparecchiature di registrazione specializzate.
Introduzione all'elaborazione del segnale audio
Se sei interessato a saperne di più sull'elaborazione del segnale audio, Introduzione all'elaborazione del segnale audio di Warren Koontz è il punto di partenza perfetto. Copre le basi del suono e dei segnali audio analogici, il campionamento e la quantizzazione Audio digitale segnali, elaborazione nel dominio del tempo e della frequenza e persino applicazioni specifiche come la progettazione di equalizzatori, la generazione di effetti e la compressione di file.
Impara l'elaborazione del segnale audio con MATLAB
La parte migliore di questo libro è che viene fornito con esempi ed esercizi che utilizzano script e funzioni MATLAB. Ciò significa che puoi elaborare l'audio in tempo reale sul tuo PC e ottenere una migliore comprensione di come funziona l'elaborazione del segnale audio.
L'autore
Warren Koontz è professore emerito al Rochester Institute of Technology. Ha conseguito una laurea presso l'Università del Maryland, un master presso il Massachusetts Institute of Technology e un dottorato di ricerca. dalla Purdue University, tutti in ingegneria elettrica. Ha trascorso oltre 30 anni presso i Bell Laboratories sviluppando sistemi di trasmissione digitale e, dopo essere andato in pensione, è entrato a far parte della facoltà del RIT per aiutare a creare un'opzione di tecnologia di ingegneria audio. Koontz ha continuato la sua ricerca nel campo dell'ingegneria audio e ha pubblicato e presentato i risultati della sua ricerca.
La scienza dietro le correnti alternate
Cos'è l'AC?
Le correnti alternate (AC) sono come il figlio selvaggio dell'elettricità: non stanno in un posto e cambiano continuamente. A differenza della corrente continua (CC) che scorre solo in una direzione, l'AC passa costantemente da positivo a negativo. Questo è il motivo per cui viene utilizzato nei segnali audio: può ricreare suoni complessi con precisione.
Come funziona?
I segnali audio CA sono modulati per adattarsi al tono del suono riprodotto, proprio come le onde sonore si alternano tra alta e bassa pressione. Questo viene fatto modificando due valori: frequenza e ampiezza.
- Frequenza: la frequenza con cui il segnale cambia da positivo a negativo.
- Ampiezza: il livello o il volume del segnale, misurato in decibel.
Perché l'AC è così eccezionale?
L'AC è come il supereroe dell'elettricità: può fare cose che altre forme di elettricità non possono fare. Può prendere suoni complessi e trasformarli in segnali elettrici, per poi trasformarli di nuovo in suoni. È come per magia, ma con la scienza!
Cos'è il flusso del segnale?
Le nozioni di base
Il flusso del segnale è come un gioco di telefono, ma con il suono. È il viaggio che un suono compie dalla sua sorgente alle tue orecchie. Potrebbe essere un breve viaggio, come quando ascolti i tuoi brani preferiti sullo stereo di casa. Oppure potrebbe essere un viaggio lungo e tortuoso, come quando sei in uno studio di registrazione con tutte le campane e i fischietti.
The Nitty Gritty
Quando si tratta di flusso del segnale, ci sono molte fermate lungo il percorso. Il suono potrebbe passare attraverso una console di missaggio, apparecchiature audio esterne e persino stanze diverse. È come una grande corsa a staffetta audio!
I vantaggi
La bellezza del flusso del segnale è che può aiutarti a migliorare il tuo suono. Può aiutarti a controllare il volume, aggiungi effetti e assicurati anche che il suono vada nel posto giusto. Quindi, se stai cercando di ottenere il massimo dal tuo audio, allora vorrai conoscere il flusso del segnale.
Comprensione dei segnali audio
Cosa sono i segnali audio?
I segnali audio sono come la lingua di chi parla. Sono quelli che dicono ai tuoi altoparlanti cosa dire e quanto forte dirlo. Sono quelli che rendono la tua musica fantastica, i tuoi film sono intensi e i tuoi podcast suonano come una registrazione professionale.
Quali parametri caratterizzano i segnali audio?
I segnali audio possono essere caratterizzati da alcuni parametri diversi:
- Larghezza di banda: questa è la gamma di frequenze che il segnale può trasportare.
- Livello nominale: questo è il livello medio del segnale.
- Livello di potenza in decibel (dB): questa è la misura della forza del segnale rispetto a un livello di riferimento.
- Livello di tensione: questa è la misura della forza del segnale rispetto all'impedenza del percorso del segnale.
Quali sono i diversi livelli dei segnali audio?
I segnali audio sono disponibili in diversi livelli a seconda dell'applicazione. Ecco una rapida carrellata dei livelli più comuni:
- Livello di linea: questo è il livello standard per le console di missaggio professionali.
- Livello consumatore: questo è un livello inferiore rispetto al livello di linea e viene utilizzato per apparecchiature audio di consumo.
- Mic Level: questo è il livello più basso ed è utilizzato per i microfoni.
Che cosa significa tutto questo?
In poche parole, i segnali audio sono come la lingua di chi parla. Dicono ai tuoi altoparlanti cosa dire, quanto forte dirlo e come rendere la tua musica, i tuoi film e i tuoi podcast fantastici. Quindi, se vuoi che il tuo audio suoni al meglio, devi comprendere i diversi parametri e livelli dei segnali audio.
Cos'è l'audio digitale?
Che cos'è?
L'audio digitale è la forma digitale di un segnale audio. Viene utilizzato in tutti i tipi di plug-in audio e software DAW (Digital Audio Workstation). Fondamentalmente, sono le informazioni che passano attraverso la DAW da una traccia audio a un plug-in e escono da un'uscita hardware.
Come viene trasportato?
L'audio digitale può essere inviato su una varietà di cavi, tra cui:
- Fibra ottica
- Coassiale
- Doppino
Inoltre, vengono applicati un codice di linea e un protocollo di comunicazione per rendere un segnale digitale per un mezzo di trasmissione. Alcuni dei trasporti audio digitali più popolari includono:
- TRADIZIONE
- TDIF
- TOSLINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Audio su Ethernet
- Audio su IP
Quindi cosa significa tutto ciò?
In parole povere, l'audio digitale è un modo per inviare segnali audio attraverso i cavi e attraverso l'aria. Viene utilizzato in tutti i tipi di plug-in audio e software DAW (Digital Audio Workstation). Quindi, se sei un musicista, produttore, o ingegnere del suono, è probabile che tu abbia utilizzato l'audio digitale ad un certo punto della tua carriera.
Manipolazione dei segnali audio
Cos'è l'elaborazione del segnale?
L'elaborazione del segnale è un modo per prendere un segnale audio, come un suono, e modificarlo in qualche modo. È come prendere un suono, collegarlo a un computer e poi usare una serie di manopole e quadranti per farlo suonare in modo diverso.
Cosa puoi fare con l'elaborazione del segnale?
L'elaborazione del segnale può essere utilizzata per fare ogni sorta di cose interessanti con il suono. Ecco alcune delle possibilità:
- Le frequenze alte o basse possono essere filtrate.
- Alcune frequenze possono essere enfatizzate o minimizzate con un equalizzatore.
- I toni armonici possono essere aggiunti con la distorsione.
- L'ampiezza può essere controllata con un compressore.
- È possibile aggiungere effetti musicali come riverbero, chorus e delay.
- Il livello generale del segnale può essere regolato con un fader o un amplificatore.
- Più segnali possono essere combinati con un mixer.
Che cosa significa tutto questo?
In poche parole, l'elaborazione del segnale è un modo per prendere un suono e renderlo completamente diverso. Puoi renderlo più forte o più morbido, aggiungere effetti o persino combinare più suoni in uno solo. È come avere un parco giochi sonoro in cui giocare!
Cos'è la trasduzione?
Le nozioni di base
La trasduzione è il processo di conversione del suono in segnali elettrici. In altre parole, è il processo che trasforma le onde sonore in 0 e 1. È come un ponte magico tra il mondo fisico e quello digitale.
I giocatori
Ci sono due attori principali nel gioco della trasduzione:
- Microfoni: questi trasduttori prendono le onde sonore e le trasformano in segnali elettrici.
- Altoparlanti: questi trasduttori prendono segnali elettrici e li trasformano in onde sonore.
i tipi
Quando si tratta di trasduzione, esistono due tipi principali di segnali audio: analogico e digitale. L'analogico è l'onda sonora originale, mentre il digitale è la versione 0s e 1s.
Come funziona
Il processo di trasduzione è piuttosto semplice. Innanzitutto, un'onda sonora viene incontrata da una capsula microfonica. Questa capsula converte quindi l'energia meccanica della vibrazione in una corrente elettrica. Questa corrente viene quindi amplificata e convertita in un segnale digitale. Infine, questo segnale digitale viene riconvertito in un'onda sonora da un altoparlante.
La scienza funky
Anche le nostre orecchie traducono il suono in segnali elettrici, ma questi sono segnali uditivi, non segnali audio. I segnali acustici sono per l'udito, mentre i segnali audio sono per la tecnologia.
Ecco qua: una guida facile e veloce alla trasduzione. Ora puoi impressionare i tuoi amici con la tua conoscenza del magico processo di trasformazione delle onde sonore in 0 e 1!
Comprensione della scala dei decibel
Cos'è un decibel?
Quando guardi un misuratore di segnale, stai guardando le informazioni sui decibel. I decibel misurano il volume o l'ampiezza del suono. È una scala logaritmica, non lineare, il che significa che può misurare una vasta gamma di livelli di potenza sonora. L'orecchio umano è un dispositivo straordinario in grado di rilevare il suono di uno spillo che cade nelle vicinanze, così come il rombo di un motore a reazione in lontananza.
Unità di misura del rumore
Quando si misurano i livelli di rumore con un fonometro, si misura l'intensità del rumore in decibel (dB). Un fonometro utilizza un display con una gamma di decibel e una risoluzione per approssimarsi alla gamma dinamica dell'orecchio. Sarebbe difficile produrre un fonometro che abbia una prestazione lineare, quindi viene utilizzata una scala logaritmica, utilizzando 10 come base.
Livelli di decibel di suoni comuni
Ecco un elenco di livelli di decibel di suoni comuni:
- Silenzio quasi totale — 0 dB
- Un sussurro — 15 dB
- Una libreria — 45 dB
- Conversazione normale — 60 dB
- Scarico WC — 75–85 dB
- Ristorante rumoroso — 90 dB
- Picco di rumore in un reparto ospedaliero: 100 dB
- Bambino che piange - 110 dB
- Motore a reazione: 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Scoppio del palloncino — 157 dB
Tipi di decibel
Quando si tratta di audio, esistono diversi tipi di decibel:
- SPL (Livelli di pressione sonora): misura i suoni del mondo reale (non di segnale), misurati con un misuratore SPL specializzato.
- dBFS (Decibel Full Scale): come vengono misurati i livelli del segnale digitale nel mondo degli 0 e degli 1, dove la potenza massima del segnale =0 sul misuratore.
- dBV (Decibel Volt): utilizzato principalmente in apparecchiature analogiche o software digitale che emula apparecchiature analogiche. I misuratori VU registrano livelli audio medi, al contrario dei misuratori di picco, che mostrano solo i segnali di picco momentanei più forti. Agli albori dell'audio analogico, il nastro magnetico non era in grado di registrare la stessa quantità di segnale audio rispetto al nastro magnetico prodotto decenni dopo, quindi divenne accettabile registrare oltre 0 a seconda del nastro utilizzato, fino a +3 o +6 o anche superiore.
Comprensione dei formati audio
Cos'è un formato audio?
Quando registri l'audio, devi decidere come verrà archiviato. Ciò significa scegliere il formato audio, la profondità di bit e la frequenza di campionamento corretti. È come scegliere le giuste impostazioni della fotocamera per una foto. Puoi scegliere una qualità JPEG (bassa, media, alta) o registrare la quantità massima di dettagli in un file RAW.
I formati audio sono come i formati immagine – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – ma per il suono. Un formato audio definisce la quantità di dati utilizzati per rappresentare l'audio, se è compresso o meno e quale tipo di dati viene utilizzato.
Audio non compresso
Quando si tratta di produzione audio, di solito vorrai attenersi all'audio non compresso. In questo modo, puoi controllare come viene distribuito l'audio. Anche se utilizzi una piattaforma come Vimeo, YouTube o Spotify, ti consigliamo di masterizzare prima l'audio in un formato non compresso.
Audio compresso
Se lavori con la musica, potrebbe essere necessario comprimere il file audio se è troppo grande per la piattaforma di distribuzione. Ad esempio, Distrokid accetta solo file fino a 1 GB. Quindi, se la tua canzone è davvero lunga, dovrai comprimerla.
I formati di file più comuni per produrre musica sono WAV e FLAC. FLAC è un formato di compressione senza perdita, migliore degli mp3. Spotify consiglia di utilizzare il formato AAC.
Esportazione dell'audio
Quando esporti l'audio come parte di un video, di solito hai a disposizione alcuni preset tra cui scegliere (ad es. YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). L'audio verrà compresso insieme al video in base alle impostazioni di esportazione.
Se hai un caso d'uso che non si adatta ai preset, puoi fare qualche ricerca extra online per capire le impostazioni migliori.
Confronto delle dimensioni del file
Ecco un confronto delle dimensioni dei file in diversi formati audio:
- WAV: Grande
- FLAC: Medio
- MP3: Piccolo
Così il gioco è fatto! Ora sai tutto sui formati audio.
Cos'è la profondità di bit?
La profondità di bit è un termine tecnico utilizzato per descrivere la risoluzione dinamica della forma d'onda di un suono. È un po' come il numero di cifre decimali utilizzate per rappresentare l'intero file audio, ed è un fattore chiave nel determinare la qualità complessiva e la risoluzione di un suono.
Le basi della profondità di bit
La profondità di bit riguarda l'intervallo di valori utilizzato per rappresentare i segnali più forti e più bassi che possono essere registrati in un supporto digitale. Ecco una rapida carrellata delle nozioni di base:
- I valori di profondità in bit rappresentano la risoluzione dinamica della forma d'onda di un suono.
- La profondità in bit definisce anche il numero complessivo di cifre decimali per tutti gli 0 e gli 1 utilizzati per rappresentare l'intero file audio.
- Gli standard di profondità di bit più comuni sono 16 bit e 24 bit. Maggiore è il numero di bit utilizzati, maggiore è la dimensione del file audio e maggiore sarà la qualità o la risoluzione.
- L'audio CD è definito come un supporto a 16 bit, mentre i DVD possono riprodurre audio a 16, 20 o 24 bit.
Profondità di bit come parametro creativo
La profondità di bit non è solo un termine tecnico, ma può anche essere utilizzata come parametro creativo. Ad esempio, esiste un intero genere di musica elettronica chiamato Chiptune che emula il modo in cui l'audio suonava quando veniva riprodotto su generazioni precedenti di computer con processori a 8 bit.
Quindi, se stai cercando di aggiungere un po' di sapore lo-fi al tuo suono, la profondità di bit è sicuramente qualcosa da considerare. Ricorda solo che più bit vengono utilizzati, più grande è il file audio e maggiore sarà la qualità o la risoluzione.
Conclusione
Ora sai tutto sul segnale audio come RAPPRESENTAZIONE del suono come segnale sotto forma di vibrazioni elettriche o meccaniche. È come ascoltiamo la musica e come la registriamo. È come lo condividiamo con gli altri e come ci divertiamo sui nostri dispositivi.
Quindi, non aver paura di iniziare e divertirti!
Sono Joost Nusselder, il fondatore di Neaera e un marketer di contenuti, papà, e amo provare nuove apparecchiature con la chitarra al centro della mia passione e, insieme al mio team, creo articoli di blog approfonditi dal 2020 per aiutare i lettori fedeli con consigli di registrazione e chitarra.
