2a Lezione: Formati audio 
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Esistono diversi formati audio, possiamo fare l'esempio dell'automobile, esistono diverse auto, con caratteristiche molto diverse fra di loro.

  Formato WAV (o wave) 
 

E' un formato audio sviluppato da Microsoft e IBM, è simile anche al formato IFF o all'AIFF utilizzato dai computer Apple macintosh. Questo è il formato standard utilizzato da Windows per salvare i dati audio grezzi. I dati audio sono memorizzati senza nessun tipo di compressione, la forma d'onda viene memorizzata direttamente. Quindi i file risultanti sono di elevate dimensioni ma non richiedono elevata potenza di calcolo per essere riprodotti e essendo la codifica lossless viene spesso utilizzata dagli utenti professionali per memorizzare l'audio. Molti programmi supportano questo formato dato che è molto diffuso e semplice da manipolare. Con la diffusione del file sharing su internet il formato WAV ha perso di popolarità. Essendo un formato non compresso genera dei file molto grandi e quindi sulle reti telematiche si preferisce utilizzare formati compressi come MP3, Ogg Vorbis o AAC che pur essendo non lossless garantiscono comunque una discreta qualità audio con un file audio grande un decimo del WAV corrispondente.

  Formato Mp3 

La sigla Mp3 sta per Mpeg Audio Layer 3. L'Mp3 è un formato audio digitale molto simile al formato wav di Windows ma che permette di avere file quasi dieci volte più piccoli. I file MP3 sono stati la vera rivoluzione nel campionamento e nella compressione dei file multimediali: E' possibile riversare gli MP3 su CD ROM, che può contenere quasi 12 ore di musica alla massima qualità, mentre in un solo disco DVD-R è possibile registrare una libreria musicale pari a 150 CD audio.

E' un file compresso, in modalità Lossy, quindi con perdita di dati. Semplicisticamente  potremmo dire che chi ha realizzato l'Mp3 ha ragionato così. L'orecchio umano è in grado di percepire suoni che vanno dai 20 Hertz ai 20.000 Hertz circa (anche se, nella realtà, difficilmente percepiamo suoni oltre i 15.000 Hertz!). Nei normali file dei Cd audio ci sono frequenze che vanno sia al di sotto dei 20 Hz (infrasuoni) e sia molto al di sopra dei 20.000 Hz (ultrasuoni): sono frequenze che il nostro orecchio normalmente non può sentire.  Un file .cda (i file dei cd-audio) occupa mediamente 40 Megabyte di spazio su disco. Il formato Mp3 con un particolare algoritmo matematico (sviluppato per lo più presso il Fraunhofer Institut in Germania) elimina proprio le frequenze al di sotto dei 20 Hertz e al di sopra dei 20.000: in questo modo si ha una enorme riduzione dello stesso file musicale che passa nel formato appunto Mp3, senza grossa perdita di qualità. Lo stesso file che prima occupava circa 40 Mb, in questo nuovo formato occupa circa 4 o 5 Megabyte! La perdita di fedeltà sonora è quanto mai minima, spesso impercettibile, se non nelle frequenze più alte.

Questi file hanno un bitrate che di 128 kbit/s; un bit rate maggiore non dà, soggettivamente, risultati migliori; il bit rate di un Cd audio (file .cda) è di 1,41 Mbit/s. Per questo motivo su un Cd si possono memorizzare ben 12 ore di musica in formato Mp3 contro i 74 minuti di un normale Cd audio!
La valutazione del bitrate migliore e delle altre modalità per creare un mp3 dipende da vari fattori (dimensioni file, tipo di musica, tipo di brano, standard di qualità che si vuole raggiungere etc.)

 

  File MIDI  

La sigla MIDI sta per Musical Interface Digital Instruments. MIDI comunque non indica un'unica realtà ma almeno tre: 

  • MIDI -> Interfaccia standard digitale di collegamento tra gli strumenti musicali elettronici;

  • MIDI -> Con questo termine si definisce anche il metodo software con il quale gli strumenti elettronici comunicano concretamente tra di loro attraverso i cavi di collegamento. 

  • MIDI -> Spartiti musicali elettronici

Qui ci occuperemo dei file musicali Midi cioè degli "spartiti elettronici"
Alcuni file musicali hanno l'estensione .mid, Questi file musicali non contengono musica (come per esempio nei file wave o negli mp3) ma le istruzioni che permettono alla scheda audio di generare i suoni. Proprio per questo sono file soltanto strumentali e non possono contenere la voce. Si tratta delle basi musicali utilizzate da tanti musicisti professionali e non. Nel file c'è un insieme di comandi che indica al chip della scheda audio quale nota musicale riprodurre, la sua durata, la sua altezza, ecc... La gradevolezza del suono dipende esclusivamente dalle capacità del chip  e non dal contenuto del file MIDI (proprio perché esso contiene solo delle istruzioni e non della musica). Per riprodurre in modo realistico il suono di certi strumenti, si utilizzano due tecniche fondamentali: Sintesi FM, sintesi Wavetable.

Questa sintesi indica allora che esistono dei formati non compressi (wave ed aiff) e dei formati audio compressi (.mp3 e .wma, quest'ultimo sviluppato dalla Microsoft).
I formati audio non compressi riguardano il suiono analogico che può essere introdotto nel computer attraverso la presa Line-In della scheda audio, attraverso la presa digitale Digital-In (quando è presente), o attraverso il "ripping" di un proprio cd audio. I file compressi o ce li procuriamo già fatti da qualcuno... oppure ci industriamo a realizzarli da noi attraverso dei software, anche gratuiti. Nel nostro corso utilizzeremo il software freeware (quindi gratuito) Audacity.
(Sono a disposizione i due file Audacity e Lame. Scaricate il programma Audacity sul vostro computer ed estraetelo in una qualsiasi cartella del vostro computer. Non c'è bisogno di installarlo, ma è già pienamente funzionante.
Per quanto riguarda il file Lame, per adesso scaricatelo, il suo utilizzo lo vedremo in seguito.

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