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ELABORAZIONE DEI SEGNALI AUDIO
NUMERO DI CREDITI (CFU): 6
SETTORE SCIENTIFICO-DISCIPLINARE: INF/01
TIPOLOGIA DELL’INSEGNAMENTO: attività caratterizzante.
DOCENTE: Prof. Angelo CIARAMELLA.
FINALITÀ DEL CORSO: Il corso intende fornire i fondamenti di base e le metodologie relative
all’elaborazione dei segnali audio che risultano fondamentali per la progettazione e per la
costruzione di sistemi multimediali. In questo corso vengono presentate le principali tecniche per
l’analisi, l’elaborazione, e la sintesi dei segnali. Il corso intende fornire, inoltre, gli strumenti e le
tecniche di base per la comprensione e il trattamento dei suoni allo scopo di affrontare
applicazioni quali lo sviluppo di interfacce, la compressione e trasmissione di informazioni,
l’analisi di scene e così via.
ARTICOLAZIONE DIDATTICA:
lezioni: 40 h
Esercitazioni:
laboratorio: 8 h
seminari:
PROGRAMMA DEL CORSO:
TEORIA
Acustica: Scenari dell’audio digitale, La natura del suono, La forma d’onda, Propagazione del
suono, Fondamenti di acustica, Le note musicali, Formato e Supporti audio.
Rappresentazione digitale del suono: Da analogico a digitale, Il campionamento, La quantizzazione,
Rappresentazione dell’audio nel dominio del tempo e nel dominio delle frequenze.
Percezione uditiva: Fisiologia dell’udito e orecchio, Psicologia dell’udito, Localizzazione delle
sorgenti sonore.
Trasformazione e Analisi del suono: Periodicità in un segnale acustico, Inviluppo e caratteristiche dei
segnali musicali, Visualizzazione del suono nello spazio frequenza-tempo.
Equalizzazione e filtraggio: Il modello Mixer Audio, Equalizzazione e Filtraggio, Filtri: passa-basso,
passa-banda, passa-alto, stop-banda, Progetto di filtri (FIR).
La compressione audio: Compressione del silenzio, Codifiche µ-law e A-law, Compressione
ADPCM, LPC, Compressione di tipo percettivo, Compressione MPEG 1 Layer 3 (MP3),
MPEG-4 AAC.
La sintesi del suono: Campionamento, Wavetable, Generazione diretta, Granulare, Trasformazione,
Analisi e risintesi, Sintesi per modelli fisici.
Musica e MIDI: La rappresentazione musicale, Descrizione del protocollo.
Effetti sonori: Inviluppo, Tremolo, Vibrato, Delay, Flanger, Chorus, Doubling, Echo, Riverbero,
Audio e realtà virtuale.
LABORATORIO
Analisi di segnali audio, sia reali che sintetici, mediante l’utilizzo di approcci implementati in
C++: creazione di note musicali e accordi, filtraggio ed equalizzazione di un segnale, sintesi dei
segnali, trasformazione ed elaborazione dei segnali nel dominio del tempo e delle frequenze,
applicazione di effetti sonori, etc.
Vengono forniti alcuni strumenti per l’ascolto e la registrazione dei segnali audio e una libreria in
C++ per l’Elaborazione dei Segnali Audio (libreria DSP (Digital Signal Processing).
PRE-REQUISITI: Nessuno
MODALITÀ DI ACCERTAMENTO DEL PROFITTO:
Progetto di laboratorio, Prova orale.
TESTO E SOFTWARE DI RIFERIMENTO:
ANGELO CIARAMELLA, “Elaborazione dei Segnali Audio” (2010), libro scaricabile dal sito del
docente.
ANGELO CIARAMELLA, “Elaborazione dei Segnali Audio in C++” (2010), libreria in C++
scaricabile dal sito del docente.
TESTI PER EVENTUALI APPROFONDIMENTI:
V. LOMBARDO, A. VALLE, “Audio e Multimedia”, Apogeo, 2005
A. V. OPPENHEIM, R.W. SCHAFER, “Elaborazione numerica dei segnali”, Franco Angeli Editore,
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1996.
AURELIO UNCINI, “Audio digitale”, McGraw-Hill, 2006.
Il materiale didattico (dispense, esercizi, programma d'esame, etc. in formato pdf ed eventuali
presentazioni multimediali in formato flash) è disponibile attraverso il Servizio di eLearning della
Facoltà di Scienze e Tecnologie all'indirizzo:
http://e-scienzeetecnologie.uniparthenope.it/
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