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Il trattamento dei segnali audio con il DSP - 1

Il trattamento dei segnali audio con il DSP

Come utilizzare il TMS 320C5X per il trattamento dei segnali audio e, in particolare, per simulare gli effetti eco e riverbero. Nell’articolo viene descritto anche un semplice programma didattico adatto alla scheda DSK. Molti di voi ricorderanno certamente i sistemi utilizzati anni fa per realizzare l’effetto eco: le apparecchiature facevano solitamente uso di un anello di nastro magnetico che continuava a scorrere a contatto con una serie di testine magnetiche, delle quali, una registrava il segnale proveniente dall’ingresso dell’apparecchio e le successive lo riproducevano in sequenza, con diverse intensità rispetto al segnale originale.

Per capire come funziona questo vecchio sistema meccanico di elaborazione audio supponiamo che esso sia realizzato con due sole testine, una atta alla registrazione e l’altra alla riproduzione. In questo caso, la simulazione dell’effetto eco avviene grazie al fatto che occorre un certo tempo prima che il segnale registrato dalla rispettiva testina giunga a quella di riproduzione, questo tempo dipende dalla distanza tra le due testine e dalla velocità di scorrimento del nastro: tanto maggiore è la distanza o minore la velocità, tanto più lungo sarà l’intervallo di tempo tra la registrazione e la riproduzione, ovvero maggiore sarà il ritardo dell’eco. In queste condizioni il dispositivo simula una parete riflettente il suono: come capita andando in montagna, in certe valli, di sentire la risposta alla propria voce prodotta dalla parete rocciosa posta dinnanzi a noi.

Un effetto simile, ma profondamente diverso dal punto di vista dell’ascolto, è il noto RIVERBERO, normalmente riscontrabile nelle scale dei palazzi con parecchi piani. In questo caso si avverte un prolungamento del suono iniziale: ad esempio un battito di mani perde la sua caratteristica di suono impulsivo, cioè breve come un colpo secco, per divenire un suono che dopo il colpo iniziale prosegue via via scemando fino a diventare inudibile. Questo accade perché in qualsiasi stanza, ed in particolare nelle trombe delle scale, esistono più pareti che possono riflettere il suono causando echi multipli, ovvero il riverbero. Per tale motivo nel vecchio effetto eco a nastro venivano usate più di due testine; per simulare varie pareti a diverse distanze e quindi avere più riflessioni. Il difetto principale dei dispositivi di questo tipo era quello di usurare il nastro molto rapidamente, ragione per cui alcuni costruttori avevano in seguito sostituito il nastro con un tamburo di materiale ferroso, magnetizzabile dalle normali testine per registratore.

blocchi_di_trattamento_dei_segnali_audio

Tale apparato somiglia molto a ciò che noi vogliamo fare con il nostro DSP. A questo scopo possiamo utilizzare una delle caratteristiche più interessanti del TMS320C5x, il BUFFER CIRCOLARE, che simula perfettamente il tamburo rotante oppure l’anello di nastro magnetico. In pratica il segnale proveniente dal connettore di ingresso viene scritto in una zona di memoria RAM a partire da un indirizzo qualsiasi all’interno del buffer circolare e poi viene letto dopo un certo tempo, dando così luogo al fenomeno di riflessione. Ormai tutti sappiamo che per lavorare in tecnica digitale con i segnali analogici occorre utilizzare dei convertitori A/D (analogico / digitale) per tradurre il segnale analogico in forma numerica (cioè in una sequenza di numeri binari che rappresentano i campioni) e i convertitori D/A (digitale/analogico) per trasformare una sequenza di numeri in un segnale analogico.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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