3.5 Trattamento del file audio
Obiettivo del capitolo In questo breve capitolo verrà illustrata la procedura di acquisizione, riproduzione e salvataggio di un segnale sonoro, usando come applicativo di riferimento Nero Wave Editor. Il capitolo inizia con una descrizione sintetica ma importante sulle caratteristiche del suono, con particolare riferimento alle caratteristiche formali del suono digitale per la corretta scelta di un formato audio. Successivamente è mostrata una descrizione della riproduzione di un file, doverosamente riferita tanto a un player multimediale standard (Windows Media Player) quanto al player interno di Nero Wave Editor. Passando attraverso una descrizione panoramica dell’interfaccia tipica di un programma di audio editing, infine, si procede con l’avvio del processo di cattura e con l’impostazione finale del salvataggio. Nuove abilità Alla fine del capitolo sarai capace di:
Attivare le periferiche di cattura audio.
Attivare un editor audio
Avviare un campionamento audio
Salvare in diversi formati il suono campionato
Fase Tre ◊ 2 L’esperienza multimediale Nuove parole Alla fine di questo capitolo conoscerai i seguenti termini:
Digitalizzazione
Campionamento
Numero di canali
Frequenza di campionamento
Risoluzione
Trattamento del file audio 3 ◊ Fase tre
3.5.0
Cattura audio con programmi di trattamento audio
Il suono nell’esperienza multimediale La più evidente caratteristica di un’esperienza multimediale è che ciascun elemento ha la sua specificità: il testo, per esempio, è ideale per l'analisi e l'approfondimento dei contenuti, ma è meno efficace per le descrizioni; le immagini hanno un'elevata capacità di sintesi; l'audio cattura l’attenzione dell’utente ed allo stesso tempo richiede un livello basso di attenzione. Valutando caso per caso le specifiche esigenze comunicative, è possibile costruire un giusto mix fra i media, sommando l'efficacia di ciascuno ed evitando, quindi, il classico errore consistente nel moltiplicare limiti e svantaggi dei singoli media integrati. Il sonoro è, indubbiamente, uno degli elementi fondamentali usati per esprimere i contenuti. In un film, per esempio, è chiaro come possa essere importante il suo ruolo nel bilancio finale dell’“esperienza”: esso può comprendere registrazioni vocali, rumori ambientali e musiche. Nelle applicazioni multimediali progettate per la didattica il sonoro è costituito quasi interamente dalla narrazione o dagli eventuali effetti audio, soprattutto per non distrarre l’utente con elementi che catturino la sua attenzione distraendolo dall’apprendimento.
Il suono: analogico e digitale
Il suono percepito dall’uomo consiste in una serie di compressioni e decompressioni di un mezzo di trasmissione – di solito l'aria – raccolte dagli organi dell’udito e trasmessi al cervello. Tali compressioni si propagano come onde definite, appunto, onde sonore: i diversi toni sono essenzialmente i diversi picchi e avvallamenti d’onda. I suoni sono tradizionalmente registrati dalla combinazione di microfono e apparecchio di registrazione; tale strumentazione è in grado di tradurre con ottima approssimazione le compressioni dell’aria in segnale elettrico, la cui continua variazione di intensità corrisponde alla “forma” dell’onda sonora captata. Il segnale elettrico corrispondente al suono registrato, quindi, è memorizzato permanentemente su supporti, per esempio il vinile, che siano in grado di conservare con una certa precisione un’impronta di tale flusso di corrente, ovverosia una vera e propria impronta del suono captato. L’informazione memorizzata in questo modo è detta analogica, perché è riferita a una quantità, la corrente elettrica, che varia in maniera continua, vale a dire che può assumere qualunque valore in un determinato intervallo. Il computer, tuttavia, non elabora informazione analogica, ma digitale, vale a dire informazione rappresentata da un insieme di valori numerici ben precisi.
Digitalizzazione e campionamento
Poiché il suono è un segnale continuo, per essere memorizzato e trattato da un sistema digitale come il computer deve essere, appunto, digitalizzato. Tale operazione si effettua mediante il campionamento del segnale, cioè la rappresentazione approssimata dell’onda sonora attraverso dei valori campione rilevati a intervallo di tempo costante. I parametri fondamentali del campionamento del suono sono:
Fase Tre ◊ 4 L’esperienza multimediale 1.
numero di canali: Mono e Stereo. La modalità Mono utilizza uno solo canale, mentre quella Stereo ne ha due separati (sinistro e destro), riuscendo ad aumentare la spazialità del suono mediante le percettibili differenze fra i due. 2. risoluzione: è il numero di bit utilizzati per rappresentare il valore di ogni campione; solitamente si utilizzano 8 o 16 bit per campione: nel primo caso si hanno 256 valori possibili che offrono, quindi, un basso livello di fedeltà del valore memorizzato al valore originale. Con 16 bit si hanno a disposizione circa 65000 valori diversi che, invece, offrono un livello più alto di fedeltà del valore campionato al valore reale. 3. frequenza di campionamento: è il numero di campioni rilevati al secondo. Effettuando un numero più alto di campionamenti ogni secondo, si ottiene una rappresentazione numerica dell’onda sonora più fedele all’onda reale. La frequenza di campionamento, misurata in hertz e multipli, può variare da 11 kHz (11000 campioni al secondo) adatta alla registrazione della voce a 44 kHz (44000 campioni al secondo) per una registrazione di qualità cd. Un segnale digitale, quindi, è sempre un’approssimazione del corrispondente segnale analogico. Tale approssimazione, tuttavia, può anche essere molto fedele se le caratteristiche del campionamento sono sufficienti. I comuni cd audio, per esempio, contengono segnale digitale campionato in stereo, a 16 bit e a una frequenza di 44 kHz, combinazione che garantisce la riproduzione di musica con una buona qualità.
Figura 3.5.1 - Segnale analogico e sua rappresentazione digitale approssimata.
Periferiche e software di cattura audio Per catturare un suono con il computer dobbiamo poter disporre di: 1. uno strumento sensibile alle variazioni di pressione dell’aria che le traduca in un segnale elettrico analogico: il microfono; 2. un dispositivo che traduca il segnale analogico in digitale: i circuiti elettronici presenti sulla scheda sonora; 3. un software che sovrintenda alla procedura di campionamento e fornisca all’utente l’interfaccia per poter elaborare il risultato della digitalizzazione. Un software che permette di effettuare una semplice registrazione è rappresentato dal Registratore di suoni di Windows. Tuttavia, viste le limitatissime possibilità offerte
Trattamento del file audio 5 ◊ Fase tre da tale programma, vedremo un software più evoluto, ma altrettanto semplice da utilizzare: Nero Wave Editor, incluso nella suite di masterizzazione Nero.
3.5.1
L’interfaccia nei programmi di trattamento audio
Nero Wave Editor è un programma che permette di registrare ed elaborare file in formato wav, mp3, vqf o aiff. Tuttavia è possibile utilizzare anche altri tipi di formati a seconda dei plug-in che sono stati installati. (Un plug-in è un piccolo programma software che può essere collegato a un’applicazione per fornire ulteriori funzionalità.) Abbiamo visto i diversi tipi di formati audio e le loro caratteristiche nella fase 2.2.0. Per avviare Nero Wave Editor dobbiamo fare clic su: Start > Programmi > Ahead Nero > Nero Wave Editor. La struttura del programma L’interfaccia di Nero Wave Editor è simile a quella di una normale applicazione Windows. Essa contiene, come possiamo vedere in Figura 3.5.2, alcuni elementi standard: una barra dei menu, una o più barre degli strumenti, l’area di lavoro e una barra di stato.
Figura 3.5.2 - Struttura dell'interfaccia. L’interfaccia può essere personalizzata attivando e disattivando nel menu Mostra le voci corrispondenti ai diversi componenti; selezionando un certo comando (che verrà contrassegnato da un segno di spunta) apparirà l'elemento corrispondente, mentre disattivando tale comando quell'elemento non verrà visualizzato (Figura 3.5.3).
Fase Tre ◊ 6 L’esperienza multimediale
Figura 3.5.3 – Menu Mostra per la personalizzazione dell’interfaccia L'area di lavoro di Nero Wave Editor mostra il file audio selezionato e comprende tre elementi separati (Figura 3.5.2): 1. Visualizzazione suono, serve a rappresentare attraverso un’immagine grafica il file audio attualmente aperto; 2. gli Indicatori Livello, utilizzati come interfaccia di riproduzione del file; 3. l'Analizzatore di spettro che fornisce indicazioni sull'ampiezza di banda del file audio aperto (in decibel – dB).
3.5.2
Aprire e riprodurre un brano in un player.
Apertura di un file in Windows Media Player Windows Media Player è il riproduttore multimediale fornito a corredo di qualunque sistema Windows: il programma, come abbiamo visto nella fase 2.2.2, consente di riprodurre e organizzare file multimediali digitali sul computer o su Internet. Attraverso il comando Start > Programmi > Windows Media Player è possibile avviare il programma che si presenterà all’utente attraverso la sua finestra introduttiva. Informazioni di esecuzione è la visualizzazione più utile per tenere sottocontrollo tutti gli strumenti di riproduzione (Figura 3.5.4); la attiviamo attraverso il menu Visualizza > Vai a > Informazioni di esecuzione oppure selezionando l’omonimo pulsante posto in alto a sinistra nella finestra del programma.
Trattamento del file audio 7 ◊ Fase tre
Figura 3.5.4 – Windows Media Player in visualizzazione “Informazioni di esecuzione”. Per aprire un file nel lettore multimediale selezioniamo la voce di menu File > Apri e, dalla finestra ottenuta, sfogliamo le risorse del sistema fino a identificare il file in questione. Se il file da riprodurre fa parte di un sito web e se ne conosce l’indirizzo, si utilizzerà il comando File > Apri URL… al quale farà seguito l’inserimento, nella finestra di dialogo di Figura 3.5.5, dell’indirizzo web o di rete corrispondente.
Figura 3.5.5 – Apertura di un file dalla rete (locale o internet). Per aggiungere alla coda di riproduzione ulteriori file, tuttavia, non si dovrà eseguire nessuna delle due azioni appena indicate, che comporterebbero la chiusura del brano in riproduzione per permettere l’apertura dell’ultimo selezionato. Un metodo rapido per aggiungere file alla lista di riproduzione consiste nel trascinarli direttamente dalla finestra di risorse del computer nel riquadro Elenco di riproduzione, ingrandito in Figura 3.5.6.
Fase Tre ◊ 8 L’esperienza multimediale
Figura 3.5.6 - Area della finestra "Elenco di riproduzione" Controlli di riproduzione di Windows Media Player I comandi più importanti utilizzabili durante l’esecuzione di un brano sono disponibili come pulsanti nell’area della finestra chiamata Controlli di riproduzione (Figura 3.5.7) e sono descritti nella Tabella 3.5.1.
Figura 3.5.7 - Controlli di riproduzione Tabella 3.5.1 - I pulsanti di riproduzione Icona del Pulsante
Nome del Pulsante Play Pause Stop
Funzione Avvia la riproduzione del file multimediale selezionato. Durante la riproduzione, il pulsante Play si trasforma in pulsante Pause. Sospendere la riproduzione del file multimediale selezionato. Quando un file è in pausa, il pulsante Pause si trasforma in pulsante Play. Interrompe la riproduzione del file multimediale selezionato.
Trattamento del file audio 9 ◊ Fase tre
Cursore Ricerca
Avvia la riproduzione di un file in un punto specifico. Il cursore Ricerca indica l'avanzamento della riproduzione del file multimediale selezionato. Quando il cursore Ricerca è disponibile, è possibile trascinarlo sul punto del file selezionato da cui si desidera iniziare la riproduzione.
Disattiva
Attiva e disattiva l'audio.
Cursore Volume
Controlla il livello del volume.
Precedente
Avvia la riproduzione del nell’elenco di riproduzione.
Riavvolgiment o rapido
Riavvolge rapidamente un file.
Avanzamento rapido
Avanza rapidamente nel file. Facendo clic ripetutamente sul pulsante si passa ciclicamente attraverso le diverse velocità di riproduzione disponibili.
Successivo
Avvia la riproduzione del file successivo nell’elenco di riproduzione.
Riproduzione casuale
Attiva e disattiva la riproduzione casuale. Quando la riproduzione casuale è attivata, le voci dell’elenco di riproduzione vengono riprodotte secondo un ordine casuale.
Cambia colore del lettore
Modifica il colore del lettore.
Passa alla modalità interfaccia
file
precedente
Passare dalla modalità finestra alla modalità interfaccia (modalità di visualizzazione più compatta).
Apertura di un file in Nero Wave editor Per aprire un file in Nero Wave editor dobbiamo selezionare la voce di menu File > Apri e, dalla finestra ottenuta, scegliere il file ottenuto. Come abbiamo visto a proposito dell’area di lavoro, il file aperto verrà rappresentato graficamente nella visualizzazione suono. Attraverso gli Indicatori Livello possiamo avviare la riproduzione del brano aperto o di parte di esso (Figura 3.5.8).
Fase Tre ◊ 10 L’esperienza multimediale
Figura 3.5.8 – Comandi di riproduzione In particolare, troviamo due “manopole” di regolazione, utilizzabili facendo clic in un punto delle stesse ed effettuando il trascinamento. Tramite la manopola superiore è possibile impostare il volume di riproduzione/registrazione; tramite quella inferiore possiamo regolare il bilanciamento del suono fra i due canali stereo sinistro e destro. Facendo clic sul primo pulsante da sinistra dei 5 in basso avvieremo la riproduzione del brano. La riproduzione avverrà a partire dal punto selezionato facendo un singolo clic nell’area visualizzazione suono (se anziché fare un clic effettuiamo un trascinamento in tale area, verrà selezionata una parte del brano e la riproduzione riguarderà solo la medesima). Il secondo è utilizzato per riprodurre dall’inizio alla fine l’intero file, senza perdere la selezione dell’area scelta dall’utente. Il terzo può attivare o disattivare la riproduzione a ciclo continuo dell’intero brano o della selezione effettuata. Il quarto blocca la riproduzione o la registrazione, mentre utilizzeremo l’ultimo per avviare la procedura di cattura e registrazione dell’audio. Selezione delle periferiche di registrazione e di riproduzione Per poter registrare e riprodurre i file audio, come detto, dobbiamo disporre di una scheda sonora. Se nel sistema sono disponibili più periferiche in grado di eseguire o acquisire un flusso audio, dovremo, però, selezionare correttamente quella che vogliamo utilizzare nel programma. Dal menu Opzioni, selezioniamo la voce Impostazioni periferica per ottenere la finestra mostrata in Figura 3.5.9.
Figura 3.5.9 – Scelta delle periferiche da utilizzare per registrazione e riproduzione. Registrazione di un flusso audio Dopo aver scelto correttamente la periferica da utilizzare per la registrazione, la
Trattamento del file audio 11 ◊ Fase tre prima operazione da eseguire consiste nel creare un nuovo file (selezionando la voce di menu File > Nuovo) o aprire il file esistente al quale intendiamo aggiungere la registrazione. Dobbiamo precisare che, se il file non è vuoto, prima di iniziare a registrare potremo selezionare la posizione dove inserire la nuova sessione facendo clic una volta nell’area Visualizzazione suono; se non effettuiamo la scelta di una posizione il programma effettuerà l’inserimento all’inizio del file. Per avviare ogni sessione di registrazione possiamo utilizzare l’opportuno pulsante presente fra gli Indicatori Livello o la voce di menu Audio > Registra. Nella finestra ottenuta, mostrata in Figura 3.5.10, dovremo selezionare la frequenza e la risoluzione di campionamento desiderate. Per farlo, è sufficiente fare clic sul menu a discesa ed evidenziare l'opzione desiderata. La combinazione dei parametri di campionamento influenzerà la qualità del suono registrato e, di conseguenza, la quantità di spazio su disco occupato dal file.
Figura 3.5.10 – Impostazioni del campionamento Dopo aver fatto clic sul pulsante OK, apparirà la Console di registrazione, visibile in Figura 3.5.11.
Figura 3.5.11 – La console di registrazione A questo punto, potremo iniziare a registrare utilizzando i quattro Controlli di registrazione che servono, da sinistra a destra, per: 1. posizionarsi all’inizio della sessione di registrazione; 2. iniziare la sessione (o riavviarla se è stata messa in pausa); 3. mettere in pausa la sessione;
Fase Tre ◊ 12 L’esperienza multimediale 4. posizionarsi alla fine della sessione. Durante l’intero processo potremo controllare la durata e il volume del suono campionato attraverso gli indicatori presenti. Attraverso le due caselle di controllo in basso potremo scegliere se una sessione di registrazione dovrà sovrascrivere l’attuale contenuto del file o se dovrà inserirsi senza eliminare il contenuto precedente, creando automaticamente lo spazio necessario. Facendo clic sul pulsante OK concluderemo la sessione di registrazione ed il contenuto della stessa sarà visibile nell’area Visualizzazione suono e modificabile attraverso gli strumenti di editing messi a disposizione dal programma.
3.5.3
Salvare un progetto audio nei formati più diffusi.
Il salvataggio di un progetto audio si effettua attraverso la voce di menu File > Salva con nome. La finestra ottenuta permette, oltre alla consueta scelta del nome e della posizione di destinazione del file, l’importante scelta del formato dello stesso. Come si vede in Figura 3.5.12, se facciamo clic sul menu a tendina Salva come, otterremo l’elenco dei formati di file disponibili. L’eventuale disponibilità di altri formati dipende dall’installazione di nuovi codec audio nel sistema.
Figura 3.5.12 – Impostazione del formato del file di output Dopo aver scelto il formato voluto in base alle esigenze di produzione, possiamo impostarne delle caratteristiche supplementari facendo clic sul pulsante Opzioni. In Figura 3.5.13, per esempio, possiamo vedere le opzioni relative al formato mp3.
Trattamento del file audio 13 ◊ Fase tre
Figura 3.5.13 – Opzioni del formato mp3. In particolare, osserviamo che, analogamente a quanto succede per tutti i formati compressi, la qualità non viene stabilita soltanto scegliendo la frequenza di campionamento del segnale. Nei formati compressi occorre, infatti, combinare la frequenza del campionamento al bitrate, ovvero la dimensione informatica assegnata a ogni unità di tempo. In base a ciò si ottiene la compressione necessaria a rispettare tale parametro. Per esempio, per ottenere una compressione mp3 di ottima qualità, indistinguibile dalla qualità del formato CD non compresso, occorre riservare a ogni secondo di musica uno spazio pari a 320 kbit, ovvero 40 KByte. In questo modo, un CD audio della durata di 74 minuti (4440 secondi) occupa uno spazio pari a circa 170 MByte, quasi un quinto dello spazio occupato dal formato non compresso (in realtà, si ottengono qualità accettabili per la musica già a partire da un bitrate di 128 kbit che necessita, per la stessa quantità di musica, di meno della metà dello spazio appena indicato).