Capitolo 1
REGISTRARE MUSICA CON IL DIGITALE
In questo primo capitolo vorrei mettere in rilievo concetti base come l’
“interattività “ tra l’uomo e il computer al fine di ottenere un risultato
finale come un cd musicale che è un supporto “digitale” e
rappresentante di ciò che era solo una nostra idea. I passaggi sono
molteplici. Si partirà dall’idea musicale che potrà essere già composta da
altri, o saremo noi stessi a comporla una inedita, per poi passare all’
esecuzione che è la messa in atto dell’idea musicale che avevamo solo in
potenza nel nostro cervello. Successivamente, la nostra esecuzione sarà
un segnale audio digitale visibile sullo schermo del computer tramite
uno “scarabocchio”. Questo per mezzo di un programma
appositamente ideato per registrare musica. Successivamente, dopo aver
registrato tutte le tracce che vogliamo affinché il prodotto musicale sia
arrangiato secondo il nostro gusto (dopo cioè aver inserito tutti gli
strumenti e le parti che necessita il nostro brano), dovremo far si che i
cosiddetti “scarabocchi” (segnali audio digitali) suonino bene insieme e
non siano solo sovrapposizione di timbri
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e altezze
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diverse, sempre
ammesso che le parti siano state eseguite in maniera impeccabile e
senza errori. Solo alla fine inseriremo il prodotto, trattato e finito
(editato) in una traccia del fatidico cd-audio tramite un masterizzatore e
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Il timbro, chiama in gioco contemporaneamente tutti gli elementi costitutivi del suono, e
dipende da un aspetto fisico, oggettivo, come l’intensità e l’altezza, e da uno soggettivo, legato
alle sensazioni dell’ascoltatore. Ma concorrono i maniera determinante alla sua formazione, il
comportamento dei singoli armonici( che schiariscono o scuriscono il suono), il tipo di
attacco e di estinzione del suono, l’intensità e la frequenza del suono.
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Anche l’altezza può essere oggettiva o soggettiva: dai dati sperimentali si è osservato che la
sensazione uditiva è quella di un suono la cui frequenza aumenta meno di quanto aumenta in
realtà. Comunque in fisica si misura in hertz (da ora Hz), l’unità di misura della frequenza. Ad
ogni specifica frequenza corrisponde uno specifico suono. L’uomo riesce in media a percepire
solo suoni emessi tra i 20 e i 20.000 Hz.
(Azzaroni L.: Canone infinito; Clueb, Bologna 1997; pagg.36-53).
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potremo goderci il frutto del nostro lavoro in un comune stereo di casa.
Quella che era solo un’idea iniziale nel nostro cervello, ora è un brano
ascoltabile su un cd audio. Non dimentichiamoci che potrebbe anche
essere inserito in internet in formato digitale compresso, cioè in MP3.
Questo modo di registrare musica si chiama “hard disk recording” perché
tutto il materiale registrato è immagazzinato sulla memoria fissa dell’
hard disk
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del nostro computer.
1. Economicità del digitale.
Se una volta per registrare le proprie canzoni si dovevano pagare belle
somme ed affittare uno studio di registrazione, l'avvento recente di
processori
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più veloci, memorie più economiche e software
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innovativi
ha fatto sì che anche il semplice computer domestico possa essere
facilmente convertibile in una potente stazione di lavoro capace di
generazione, registrazione e trattamento di audio e video. E' una rivoluzione,
questa, più volte annunciata ed ora finalmente in fase di svolgimento,
sottovalutata da molti potentati economici ma già capace di far parlare
di sé come la strada che porterà alla luce realtà artistiche che altrimenti
sarebbero state sottovalutate e, conseguentemente, ignorate. Ad
alimentare questa corsa alla “registrazione fai da te” è la contemporanea ed
esplosiva espansione della rete Internet, il mezzo più semplice ed
economico per far conoscere i propri lavori al di fuori della cerchia
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L’ hard disk (disco rigido) è la memoria di massa ( diversa da quella fisica, che è la memoria
centrale del computer: la RAM) del personal computer per eccellenza. A seconda dei modelli,
può avere una capacità di immagazzinamento dati e una velocità di trasferimento di questi ,
davvero notevoli.
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Il processore è il cervello del computer. E’una sorta di potentissima calcolatrice, che elabora
dati a velocità impressionanti.
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In questo caso, e ogni volta che ci troviamo nel campo dell’informatica, per software si intende
un programma per lavorare al meglio, all’interno del computer.
(Valli A.,Viscardi R.: PC no problem, McGraw-Hill, Milano 2001; pagg.15-18).
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familiare quand'ancora non si sia entrati a far parte della stretta élite che
vanta contratti discografici e budget a disposizione. Farsi prendere
dall'euforia per una tale opportunità, però, potrebbe velocemente
portare a delle delusioni anche cocenti, perché ogni nuova tecnologia
che nasce necessita di una approfondita conoscenza da parte di chi la
utilizza prima di dare i frutti sperati, ed i campi che l' home recording
tocca sono tanti e piuttosto complessi. Superata una prima fase di
disorientamento, comunque, appaiono subito evidenti le potenzialità
vastissime di un sistema che permette di passare direttamente dalla fase
di concepimento a quella di realizzazione, pieno di soluzioni sonore
finora impensabili con i registratori a cassette, capace di sfornare un
prodotto finito pronto per essere immesso nella rete o distribuito come
un Compact Disc.
2. Cosa serve.
Prima di tutto e' necessario stabilire cosa il nostro computer è in grado
di fare e come può assecondare le nostre (più o meno essenziali)
richieste. Una stazione di lavoro per audio digitale, infatti, non è un
computer da ufficio, e sicuramente l'audio metterà seriamente alla prova
l'hardware
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di cui il nostro computer è fornito, è in pratica importante
per un computer che si vuole usare per fare musica, avere moltissimo
spazio di memoria sull’ hard disk; basti pensare che una sola chitarra per
due minuti di registrazione occuperà tra dieci e venti Mb
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di memoria
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L’hardware è tutto ciò che di un computer può essere toccato, ossia tutti i componenti che lo
formano.
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Mb è l’abbreviazione di megabyte.Si ricorda che bit è l’acronimo di binary digit ed è l’unità
elementare dei sistemi digitali, potendo assumere il valore di 1 (qualora il voltaggio sia più
elevato) o 0 (quando il voltaggio è più basso). Il byte è un ottetto di bits, che permette di
esprime un valore compreso tra 0 e 256 ( 2 elevato alla ottava potenza). Un megabyte è uguale
ad un milione di byte, un gigabyte è all’incirca un miliardo di byte.
(Valli A.,Viscardi R.: PC no problem, McGraw-Hill, Milano 2001; pagg.15-18.)
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sull’ hard disk. Se il computer è datato, incontreremo non poche
frustrazioni tentando l'accesso al favoloso mondo dell' hard disk
recording. Inoltre non sono semplicemente le specifiche dei singoli
componenti a giocare un ruolo decisivo nelle performance generali, ma
è come tali componenti interagiscono e si integrano (o limitano) a
vicenda a determinare la bontà o meno dei risultati finali. Per questo
dobbiamo vedere innanzitutto quali computer potranno svolgere un
lavoro di questo tipo, quindi: non è possibile lavorare con un vecchio
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. Esso è pienamente capace di soddisfare le nostre esigenze in
ambito MIDI
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, ma difficilmente ci seguirà lungo la strada della
registrazione digitale. Quindi ci servirà almeno un Pentium (modello di
microprocessore) od equivalente, possibilmente non della primissima
generazione. Inoltre bisogna fare attenzione a certe incompatibilità che
possono verificarsi, per esempio fra certe schede madri e certe schede
audio, o fra schede audio e schede video
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.
Spesso incompatibilità e limitazioni conosciute sono segnalate, per
esempio, nei siti Web delle case costruttrici. Per quanto riguarda il
processore, è necessario che abbia delle buone performance nei calcoli
in virgola mobile (FPU); per esempio i nuovi processori Celeron
effettuano i calcoli in virgola mobile più velocemente dei Pentium tre, a
parità di frequenza.
Fino a poco tempo fa gli unici hard disk utilizzabili seriamente per l'
hard disk recording erano ritenuti essere quelli SCSI (un sistema di
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Un modello di computer dei primi anni novanta.
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MIDI (Musical Instrument Digital Interface), possibilità di scambiarsi informazioni tra più
strumenti musicali. Non trasmettono alcun tipo di suono ma solo informazioni relative
all’esecuzione. In generale gli strumenti hanno tre connettori : MIDI in (accetta i segnali in
ingresso), MIDI out (accetta i segnali in uscita), MIDI thru (fa da tramite, nel caso si
attaccano tre o più strumenti in serie e si vuole comunicare con loro). Fairsoni G.: Home
recording; Franco Muzzio Editore, Padova 1990; pagg.55-58.
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Le schede sono le varie componenti del computer addette alle diverse funzioni interattive.
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lettura del disco rigido molto veloce), notoriamente più costosi e
necessitanti di un controller apposito, costoso anch'esso; ciò era dovuto
alle limitazioni che affliggevano il bus IDE. L'arrivo di hard disk ad alta
densità e più veloci ha decisamente invertito la tendenza, per cui un
hard disk IDE può essere un'ottima scelta senza, contemporaneamente,
svuotare troppo il portafoglio.
Visto che il nostro hard disk dovrà poter contenere sia i programmi per
fare musica sia le tracce che vi andremo a registrare, la cosa migliore
sarebbe quella di avere un hard disk per il sistema ed i vari programmi,
ed uno da usare unicamente per il recording.
Prendiamo in considerazione un sistema standard costituito da tastiera,
microfono, mixer, computer e impianto di amplificazione. Colleghiamo
le uscite audio della tastiera, il microfono e l'uscita della scheda audio
agli ingressi del mixer. Utilizziamo una mandata monitor (di solito sui
mixer c’è la scritta monitor send) per inviare i segnali in ingresso alla
scheda audio del computer. Colleghiamo infine l'uscita principale del
mixer all'impianto di amplificazione. Così facendo si può convogliare
tutti gli ingressi alla scheda audio per la registrazione attraverso la
mandata monitor e miscelare tutti gli ingressi, scheda audio compresa,
per il riascolto finale. E’ sempre meglio utilizzare le connessioni digitali
in luogo di quelle analogiche laddove i vari stadi del nostro sistema lo
consentano perché forniscono una maggiore qualità in termini di
fruscio e dinamica. Ad esempio se volessimo archiviare su un supporto
digitale esterno (DAT, MiniDisc, DCC, o altro) un master stereo da noi
registrato, nel passaggio dalla scheda audio al supporto non
utilizzeremo le connessioni analogiche ma quelle digitali che si
chiamano S/P DIF (che sono a lato delle classiche uscite analogiche
della nostra scheda audio: il tramite tra lo strumento e il computer).
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3. Il componente per la musica: la scheda audio.
Fattore fondamentale per il buon funzionamento del nostro sistema di
registrazione è, naturalmente, una buona scheda audio. E’ lei, ripeto, il
tramite tra ciò che suoniamo o cantiamo e ciò che il computer registrerà
e ci farà vedere (l’ormai noto “scarabocchio”, segnale audio). La scheda
audio dovrà essere Full Duplex (cioè capace di riprodurre ciò che è
stato precedentemente registrato, contemporaneamente alla
registrazione di nuovo materiale).
Le schede audio in commercio ormai non si contano più e molte si
assomigliano, con piccole differenze, però, che alla fine possono
rivelarsi cruciali. Prima di procedere all'acquisto, quindi, è bene
informarsi magari proprio tramite Web (internet) e, soprattutto riguardo
a possibili difetti dei driver che le accompagnano od incompatibilità con
il nostro software. Soprattutto attenzione al fatto che esistono alcune
schede che non sono compatibili con le librerie Direct X di Microsoft,
che servono per far funzionare degli effetti esterni ai programmi (detti
plug in). Far convivere più schede audio di tipo diverso all' interno dello
stesso sistema, inoltre, può facilmente trasformarsi in un'impresa
titanica, per cui meglio evitare questa soluzione. Schede da poche
decine di migliaia di lire, comunque, sicuramente non sono adatte per il
nostro particolare lavoro, non appena cominceremo a “fare sul serio”
con la nostra musica. Il tramite fra l’uomo e il computer (nel fare
musica) è la scheda audio, quindi è troppo importante per permettere la
sua non completa efficienza. La regina delle schede audio, usata in
ambito professionale è la Pro Tools.
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4. L’audio
Il suono è semplicemente la trasmissione di energia attraverso la
vibrazione delle molecole dell’aria. Le molecole eccitate trasmettendo la
vibrazione alle molecole adiacenti, le quali iniziano a loro volta a
vibrare.
Un esempio tipico per spiegare come avviene la propagazione delle
onde sonore è quello di osservare cosa accade gettando un sasso nelle
acque tranquille di uno stagno. Il sasso provoca la formazione di una
serie di onde concentriche che partono dal punto di impatto con l’acqua
per espandersi in tutte le direzioni. Qualcosa di simile accade anche
nell’aria: dal punto di origine del suono (una voce umana, un martello
pneumatico o uno strumento musicale), si diparte una serie di onde
sonore che si espandono tutto attorno. Quando il flusso di queste
vibrazioni raggiunge l’orecchio, il timpano (e con esso tutto il
complesso dell’apparato uditivo umano) viene eccitato e stimola il
nervo acustico. Noi percepiamo queste vibrazioni come suono. Il
numero delle vibrazioni delle molecole deve rientrare in una gamma
ben precisa perché ci sia percezione di suono: devono vibrare da 20 a
20.000 volte al secondo.
Se si considera il semplice punto che emette il suono, si notano le onde
sonore emesse ma mancano tutte le indicazioni utili a rappresentare le
caratteristiche del suono. Se invece si pone in rapporto la frequenza di
vibrazione con il punto nel quale si trova in un dato momento, si
ottiene un grafico che corrisponde alla forma d’onda di quel suono e lo
identifica in modo preciso. L’altezza complessiva della forma d’onda è
detta ampiezza e indica l’intensità sonora relativa di quel suono. La
distanza tra due picchi successivi nella forma d’onda è detto periodo e
viene misurata in millesimi di secondo (fig. 1a).
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Figura 1. Onde sonore con periodo e ampiezza. 1b: un’onda
sonora
Una sezione del periodo della forma d’onda prende il nome di ciclo;
indica cioè la minima porzione che costituisce un suono (fig. 1b).
Prendendo in considerazione il numero dei picchi presenti in un
secondo (cioè il numero dei cicli) si può determinare la frequenza del
suono. L’unità usata per la misurazione della frequenza è detta Hertz
(abbreviato in Hz) e i suoi multipli sono kiloHertz (kHz, pari a mille
Hertz) e megaHertz (MHz, un milione di hertz) e così via. La gamma
delle frequenze udibili dall’orecchio umano va da un minimo di 20
Hertz ad un massimo di 20 kiloHertz (20.000 Hz). Più numerosi sono i
picchi in un secondo (cioè più è elevata la frequenza) più il suono è
acuto (fig. 2).
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Figura 2. Il numero dei picchi al secondo determina la frequenza del suono. Quello in figura ha
una frequenza di 43 Hz (43 picchi al secondo).
La fase di un suono è invece determinata dal suo punto di origine; noi
usiamo questa informazione di fase per comprendere da quale direzione
proviene un suono. Anche il tipo di suono può essere determinato: in
base al suo “profilo” la forma d’onda può essere sinusoidale: dando così
origine ad un suono dolce e delicato, mentre un’onda quadra ha un
suono aspro e un’onda triangolare determina un suono stridente.
La miscela di tutte queste forme d’onda semplicità origine a un’onda
complessa, come avviene per i suoni naturali. Una forma d’onda tipica,
infatti è complessa e può cambiare in continuazione tutte le
caratteristiche di ampiezza, frequenza e profilo. Se idealmente
colleghiamo tutti i picchi di un suono con una linea, otteniamo un
profilo, detto inviluppo, e rappresenta, grosso modo, l’ampiezza di quel
suono.Il suono è infatti costituito, oltre che da tutti gli elementi visti fin
ora, anche da un inviluppo caratteristico dello strumento che lo ha
emesso. Per la maggior parte degli strumenti, l’inviluppo consiste in tre
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parti: attacco, sostegno e rilascio. A seconda della durata e l’intensità di
ciascuno di questi parametri, il suono assume la sua specifica
caratteristica. Per esempio, un organo inizia a suonare non appena si
preme un tasto, lo mantiene per tutto il tempo che il tasto resta
abbassato, ma non appena questo viene rilasciato, il suono si
interrompe di colpo. In questo caso, si ha un attacco e un sostegno
elevati, ma un rilascio praticamente nullo. Ancora; la corda di una
chitarra ha un attacco deciso, un sostegno breve e un rilascio lungo, e
quindi il suono si spegne lentamente (fig. 3).
Figura 3. Inviluppo di un’onda sonora
4.1 La conversione analogica digitale.
Dicevo della compresenza di due tipi di segnali audio (diverso dal
segnale Midi); il segnale audio analogico e digitale. Il tanto famigerato
segnale audio analogico altro non è che un voltaggio che oscilla nei cavi
elettrici, un segnale composto da diverse componenti frequenziali che
oscillano.
Ma come avviene la conversione, ovvero la traduzione di un suono in
forma digitale? Come catturarlo con i nuovi mezzi tecnologici, ovvero
digitali?
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Registrare in digitale significa convertire l'audio che entra
in un'apposita interfaccia (la scheda audio nel caso del computer), in
una sequenza di numeri in codifica binaria (zeri e uno); operazione,
questa, che è compiuta da chip chiamati, appunto, convertitori
analogico-digitali (A/D).
Così facendo, avremo modo di manipolare nel nostro computer del
segnale audio digitale. In uscita, avremo bisogno di nuovo di un segnale
audio analogico affinché la musica venga emessa, e saranno i
convertitori digitale-analogici (D/A) a riconvertire lo stream di dati in
segnali audio amplificabili ed ascoltabili con delle comuni casse.
I suoni ricevuti da un microfono, per esempio, vengono convertiti in
segnali elettrici (analogici) e convertiti in segnali sul nastro magnetico.
Un registratore analogico magnetizza più o meno un nastro a seconda
dell’intensità del segnale che riceve. Viene registrato cioè, un segnale
continuo che corrisponde all’andamento reale del suono originale.
Allo stato attuale della tecnologia, però si cerca ancor di più di
avvicinarsi alla perfetta riproduzione dei suoni.
Questo grazie alla tecnologia digitale, la codifica in orma numerica dei
suoni. I vantaggi dell’applicazione digitale nel campo dell’audio sono
molteplici:
ξ Innanzi tutto è stata migliorata la fedeltà: questo significa che
un suono registrato con tecnologia digitale è talmente simile
all’originale che non si riesce a percepire la differenza;
ξ I livelli di distorsione sono bassissimi;
ξ Il rapporto segnale/rumore invece è elevato: è praticamente
assente ogni fruscio o altro disturbo, come avviene con i mezzi
meccanici di riproduzione audio tradizionali;
ξ L’estensione della risposta in frequenza è maggiore: dai 16 kHz,
limite massimo raggiungibile da un disco in vinile, si
raggiungono agevolmente i 20 kHz, cioè il limite massimo delle
frequenze percepibili da un umano;
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