giovedì 19 febbraio 2009

CORSO BASE IN PRODUZIONE AUDIO DIGITALE - Capitolo 1 - Il suono

LA NATURA FISICA DEL SUONO
Il suono ha natura ondulatoria, generato da un corpo in vibrazione il quale produce una variazione continua di un determinato parametro dell'ambiente in cui esso si trova. Le vibrazioni si propagano dalla sorgente e innescano oscillazioni in ogni oggetto sul loro percorso, compresa l'aria, che viene utilizzato come mezzo di trasmissione.
Un moto ondulatorio descrive un andamento sinusoidale. La rappresentazione grafica di un suono nel dominio del tempo si può schematizzare nel seguente modo:


I parametri che si osservano sono:
  • periodo: tempo necessario a completare un ciclo completo;

  • frequenza: numero di oscillazioni per unità di tempo;

  • fase: posizione dell'oscillazione in un preciso istante;

  • lunghezza d'onda: distanza tra due punti identici e adiacenti sulla sinusoide;

  • ampiezza: distanza tra un picco positivo ed uno negativo.

Il concetto base legato alla frequenza è che valori maggiori di questo parametro descrivono suoni più acuti, quindi frequenze minori sono tipiche dei suoni più grevi. Nell'ambito musicale le frequenze considerate vanno da 20 a 20000 Hz, ossia quelle che individuano il campo dell'udibile umano.
La fase è un concetto importante se considerato all'atto della comparazione di due segnali distinti: questi si dicono “in fase” se, a parità di frequenza, raggiungono lo stesso valore di fase nello stesso istante; viceversa i due segnali si dicono “in opposizione di fase”. La fase assume un ruolo molto importante durante la registrazione e/o il missaggio di un brano.
L'ampiezza descrive l'intensità di un suono ossia l'energia trasportata dall'onda di propagazione, o anche l'entità dello spostamento della singola particella d'aria. All'ampiezza è legato un importante parametro per la misura dell'intensità di un segnale: l'SPL (Sound Pressure Level), misurato in decibel (dB), il quale rappresenta la pressione dell'aria causata dall'onda sonora intesa come variazione di uno stato iniziale, ossia la pressione atmosferica.

LA FORMA D'ONDA
La schematizzazione osservata nel grafico precedente è valida per i suoni puri, ossia quei segnali composti da una sola frequenza. In natura (e soprattutto in musica) i suoni sono generalmente complessi, composti da più frequenze sommate tra loro le quali compongono un'onda articolata con andamento più o meno periodico.
La rappresentazione di un suono complesso prende il nome di “forma d'onda” (waveform), un parametro di distinzione univoca che consente di individuare ed isolare la fonte del segnale. In generale il waveform è descritto dal punto di vista percettivo con il concetto di “timbro”.

L'INVILUPPO

Se si considera che in natura non esistono suoni di durata infinita, allora ogni forma d'onda sarà caratterizzata da alcune fasi transitorie che descrivono l'inizio del suono, lo stato di vibrazione fino ad arrivare alla più o meno veloce estinzione. Queste variazioni di ampiezza nel tempo prendono il nome di inviluppo, la cui rappresentazione grafica si ottiene unendo i picchi della sola fase positiva.
Generalmente le fasi d'inviluppo sono quattro:
  • A (Attack): attacco, va da zero al valore massimo di ampiezza;

  • D (Decay): decadimento, dove l'ampiezza diminuisce fino ad un certo livello;

  • S (Sustain): sostegno, fase ad ampiezza costante;

  • R (Release): estinzione, dove l'ampiezza si riduce fino al valore zero.