La registrazione in formato digitale è forse l’innovazione più significativa negli ultimi decenni per quanto riguarda la memorizzazione e la riproduzione del suono. I primi studi sulla tecnologia digitale tuttavia si svolsero già a partire dalla prima metà del secolo scorso, quando Claude Shannon elaborò la sua teoria dell’informazione presentandola per la prima volta nel Bell System Technical Journal col titolo The Mathematical Theory of Communication (Shannon et al. 1971: 6). Uno degli aspetti fondamentali e più innovativi della teoria di Shannon è che l’informazione sia un’entità quantificabile a livello numerico. Shannon individua cinque elementi fondamentali della comunicazione:

1. Una sorgente di informazione
2. Un trasmettitore
3. Una sorgente di disturbo (rumore)
4. Un ricevitore
5. Un destinatario

Lo schema della comunicazione secondo Shannon

Il segnale, proveniente dalla sorgente di informazione (1), viene codificato dal trasmettitore (2). Durante la trasmissione è presente una componente di disturbo (3). Il segnale arriva a destinazione grazie ad un ricevitore (4) che svolge una funzione inversa rispetto al trasmettitore, decodificando le informazioni che arrivano così al destinatario (5). Lo schema di trasmettitore e ricevitore è alla base di tutti gli scambi di informazioni di tipo digitale: il messaggio viene codificato (trasformato in informazione numerica, un flusso di dati) e prima della ricezione viene nuovamente trasformato in segnale analogico.

Come è noto, il suono è formato da vibrazioni che si propagano nell’ aria. Attraverso una serie di onde di compressione e di decompressione, esse raggiungono il timpano che vibrando trasmette stimoli nervosi al cervello, permettendoci  di percepire il suono. Le vibrazioni si propagano nell’aria come un avvicendarsi nel tempo di compressione e rarefazione, e le loro caratteristiche principali sono definite da due elementi fondamentali: la frequenza e l’ampiezza, che corrispondono rispettivamente all’altezza e all’intensità del suono.

La ricostruzione delle forme d’onda emesse dalle fonti sonore costituisce l’obiettivo principale dell’elettroacustica: ciò avviene trasformando le minime variazioni di pressione dall’aria attraverso cui si propaga il suono in tensioni elettriche. I dispositivi di registrazione analogici trasformano quindi le variazioni di pressione nel tempo in quantità elettriche, che possono essere poi memorizzate su supporti come il ad esempio il nastro magnetico.

Il procedimento della registrazione digitale è completamente diverso: in questo caso, le variazioni di pressione nel tempo sono rappresentate da stadi discreti, cioè valori numerici: il suono viene trasformato in un flusso di informazione. Ovviamente, per avvicinarsi maggiormente alla rappresentazione del segnale originale è necessario una quantità elevata di campioni in un determinato arco di tempo. La quantità di memoria necessaria è quindi direttamente proporzionale alla precisione della registrazione.

Nella prossima puntata scenderemo nel dettaglio e parleremo dei vari formati audio digitale. Tornate a trovarci!

Bibliografia:
Clementi G., 1987, Campionamento digitale dei suoni : registrazione, utilizzazione on stage, sperimentazione con il campionatore, Berben, Ancona

Fabbri F., 1984, Elettronica e Musica: gli strumenti, i personaggi, la storia, Fabbri, Milano

Shannon C.E., Weaver W., 1971, The Mathematical Theory of Communication, Etas Kompass, Milano

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