Analisi audio

L'analisi audioè quella branca dell'ingegneria acusticache si occupa specificatamente di studiare e ricavare un significato da segnali audio di qualsiasi provenienza.

Tale tipo di analisi va dal semplice ascolto tramite ilsistema uditivo,per la comprensione semantica di ciò che un suono significhi o indichi a livello semantico (se facente parte dellavoce), fino all'analisi fatta attraverso macchinari e software appositi, per la comprensione dettagliata di ogni caratteristica di un'onda sonora(la quale è definita dallafrequenza,dall'ampiezzae dall'intensità,oltreché da uno specificotimbro).

Analisi naturale

La principale forma di analisi audio deriva dal semplice uso delsistema uditivo,parte fondamentale della vita di ogniessere vivente.L'essere umano,avente unintervallo uditivoda 20 a 20.000 Hz, è stato capace nel corso della suaevoluzionedi sviluppare il più complessolinguaggiodelregno animale,rendendo quindi possibile addirittura lo sviluppo di unacultura.

L'analisi naturale fatta dagli esseri viventi è, quindi, soprattutto "semantica" perché mira a individuare il significato di un suono (o di un parlato o di un verso, nel caso degli animali), piuttosto che ad analizzare l'onda sonora in sé dal punto di vista fisico.

Analisi del segnale sonoro

Rappresentazione formale

Unacurva sinusoidaleche mostra il picco d'ampiezza (1), l'ampiezza totale (2), ilvalore efficace(3), ilperiododell'onda (4) da cui si può ricavare la frequenza.

Questa è la rappresentazione di una basilareequazione di un'onda:

$x=A\sin(\omega [t-K])+b$

• $A$è l'ampiezza
• $x$è la variabile oscillante
• $\omega$è laFrequenza angolare
• $t$è il tempo
• $K$e$b$sono costanti arbitrarie che rappresentano rispettivamente il tempo e il posizionamento iniziale (se diversi da 0)

Analisi sonora

Anche integrandosi con lafonetica acusticache studia anche il metodo e il modo di propagazione del suono, l'analisi di un segnale sonoro può mirare a vari obiettivi:

• Peek and gain- aumentare o diminuire l'ampiezza di particolari suoni per metterli in risalto
• analisi deldominio della frequenza
• analisi dellarisposta in frequenza
• Analisi delladistorsione armonica
• analisi dellefasi
• individuazione di eventualidiafonie
• Studio delladistorsione di intermodulazione
• analisi del rumore ambientale e di sottofondo
• Definizione di un suonosorroundadatto alla situazione che si intende riprodurre

L'analisi audio era all'inizio effettuata mediante apparecchihardwareanche complessi, il cui capostipite fu l'HP 200Adel 1939 dellaHewlett-Packard.Con l'avvento dell'informaticae con il progresso della tecnologia, fu possibile introdurre anche l'analisi dei segnali audio tramite appositi software.

Spettrogramma,ottenuto tramite il softwareSonic Visualizer,di una parte della canzonePiù bella cosadiEros Ramazzotti(1996), dove si notano molto in evidenza le note veloci dei bassi e delle percussioni e, a frequenze più elevate, la voce del cantante.

Analisi software

All'inizio l'analisi audio tramite l'informatica richiedeva comunque delle periferiche da installare all'interno deicomputer.Con il progresso della potenza dei calcolatori si è potuti passare all'uso di software per l'analisi anche su computer generici.

Tali programmi fanno largo uso di algoritmi che si basano sullatrasformata di Fourier veloce(o FFT, acronimo inglese equivalente)

Diverse università e comunità di sviluppatori hanno sviluppato dei programmisoftware,per lo più gratuiti e molti ancheopen source,per l'analisi digitale di un qualsiasi audio. Alcuni esempi sono:

• Sonic Visualizer- sviluppato dal personale dell'Università di Londra Queen Mary,adatto per la riproduzione di qualità a velocità personalizzate e lo studio dispettrogrammidi unfile audio.Con oltre 100.000 download asseriti dai fondatori, probabilmente è il software più famoso della sua categoria.
• Praat- sviluppato dal personale dell'Università di Amsterdame specializzato nell'analisifoneticadelparlatoumano.
• Spek- altro software open source nederlandese per l'analisi audio, capace di produrre molto velocemente spettrogrammi personalizzati e di salvarli facilmente.
• Baudline

Voci correlate

• Fonetica acustica
• Acustica
• Spettrografo
• Suoni di origine sconosciuta

Collegamenti esterni

• AlternativeTo - Apps with "Spectrogram view" feature
• Spek - Sito principale
• Baudline - Sito principale