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Percorsi Formativi

Percorso 1: La produzione musicale con il computer


Parte 1: Introduzione: una breve panoramica



Che cos'è l'audio digitale?

“Audio” è una qualsiasi fonte sonora che collegate all’ingresso della scheda audio del vostro PC; un microfono, una chitarra elettrica o un qualsiasi altro strumento. Diciamo “Digitale” perché il computer converte il segnale audio in numeri, che il software cattura e memorizza sull’hard disk. Il fatto che il suono venga convertito in numeri consente enormi possibilità in quanto a manipolazione e a creatività. Esistono molti formati audio che possono essere utilizzati per memorizzare l'audio digitale, i più utilizzati sono principalmente i formati .WAV e AIFF per l'audio lineare (maggiore qualità ma anche maggiore spazio necessario sul vostro hard disk!) e il formato .MP3 per l'audio compresso (un ottimo compromesso tra qualità e spazio necessario sull'hard disk).





Che cos'è il MIDI?

MIDI è l'acronimo di Musical Instruments Digital Interface (Interfaccia Digitale per Strumenti Musicali) un tipo di informazioni di controllo utilizzato con i sintetizzatori e/o con i computer. Proviamo a spiegarlo meglio con un'analogia: il vostro computer può trasmettere dei messaggi a una stampante, su come vuole che venga stampata una pagina. La stampante quindi si occupa di convertire queste informazioni per “stampare” su carta. Con il MIDI il sintetizzatore opera in modo simile a una “stampante musicale”: il computer gli trasmette le informazioni, specificando quali note volete che suoni, e si occupa di creare il suono.
Uno dei vantaggi di questa tecnica è che una registrazione effettuata con, ad esempio, un suono di piano, può essere rieseguita con un suono di organo, di fiati o di chitarra, semplicemente modificando le impostazioni del sintetizzatore.
Il General MIDI (abbreviazione GM) è una specifica aggiuntiva per gli strumenti MIDI. Se uno strumento o una scheda sonora è compatibile General MIDI, avrà al suo interno un insieme esteso di suoni (piano, basso, batterie, fiati, archi etc.). Se si crea della musica con uno strumento compatibile General MIDI potrà essere rieseguita su qualsiasi altro strumento GM e la musica suonerà all’incirca allo stesso modo.

Questo consente di condividere i vostri brani musicali con altre persone, e anche pubblicare i tuoi lavori in un formato dati comune, ad esempio su Internet! Fino a pochi anni fa il formato MIDI era l'unico in grado di consentire una condivisione on line di progetti musicali, considerata la sua flessibilità e il peso molto inferiore rispetto ai formati di audio digitale. Ora con l'aumento notevole delle prestazioni e della velocità di connessione alla rete, si possono condividere anche progetti musicali in formato audio digitale, principalmente grazie al formato compresso .mp3 visto nel precedente paragrafo.



Cosa mi serve per fare musica con il computer?

I requisiti minimi per la produzione musicale con il computer sono:

  • Computer standard (fisso o portatile)
  • Altoparlanti o cuffie
  • Software di produzione musicale
  • Altri tool per la produzione come strumenti virtuali, campionamenti, MIDI file, ecc.

Altri dispositivi consigliati sono:

  • Tastiera MIDI e/o un altro controller MIDI
  • Strumenti musicali acustici/elettrici
  • Microfono (i)
  • Mixer
  • Unità di effetti esterne (FX)

Andando un po' più nel dettaglio, ecco alcune configurazioni consigliate per utenti Windows e Mac.

Utenti Windows:

  • Un PC con sistema operativo Windows XP o Windows Vista
  • Processore Intel Pentium o AMD Athlon 1.4 GHz (o superiore)
  • 512 MB di RAM
  • Connessione a Internet (browser con plug-in Flash installato)
  • Hardware audio compatibile

Per hardware audio si intende una scheda in grado di registrare e riprodurre audio digitale utilizzando il vostro hard disk come sistema di memorizzazione. La scheda in questione dovrà avere anche un driver ASIO appropriato (vedete più avanti) o essere compatibile Windows Multimedia.

Utenti Mac

  • MacOS X 10.2 o superiore
  • Processore Power Mac G4 1 GHz o Core Solo 1.5 GHz
  • 512 MB di RAM
  • Hardware audio compatibile CoreAudio
  • Connessione a Internet (browser con plug-in Flash installato)

Per il MIDI

  • Almeno un'interfaccia MIDI (potrebbe già essere inclusa nella vostra scheda audio)
  • Almeno uno strumento MIDI (anche questo potrebbe già essere integrato nella scheda audio)

Hardware Audio

Si consiglia di utilizzare un hardware audio che abbia le seguenti specifiche di base:

  • Stereo/Multicanale (con due o più canali)
  • 16 bit o superiore
  • Supporto della frequenza di campionamento di (almeno) 44.1kHz.
  • Windows – L'audio hardware deve prevedere uno specifico ASIO driver, o un driver DirectX (vedete in seguito).
  • Mac – L'audio hardware deve prevedere uno un driver compatibile MacOS X (CoreAudio o ASIO).





I driver

Un driver é un componente software che permette ad un programma di comunicare con un determinato componente hardware. In questo caso, il driver consente al software di utilizzare l’hardware audio. Per l’hardware audio, esistono diverse possibilità, ognuna con una differente configurazione del driver:



Driver ASIO

Le schede audio professionali sono spesso fornite di un driver ASIO realizzato specificatamente per la scheda. In questo modo é garantita una comunicazione diretta tra il software e la scheda audio. Le schede audio con driver ASIO specifico permettono quindi di avere dei tempi di latenza decisamente più ridotti (il ritardo tra ingresso e uscita), fondamentale quando effettuate il monitoring del segnale audio dal software o quando utilizzate un VST Instrument. Il driver ASIO permette anche di garantire il supporto per ingressi e uscite multiple, il routing, la sincronizzazione, ecc. I driver ASIO specifici per le schede audio vengono rilasciati dai produttori delle schede. Controllate sul relativo sito web se è disponibile una versione del driver più aggiornata.

Se il vostro hardware audio è fornito di un driver ASIO specifico, vi consigliamo vivamente di utilizzarlo!



Driver DirectX

DirectX è un “pacchetto” software di Microsoft che permette di gestire la parte multimediale di Windows. Normalmente la maggior parte dei software di produzione musicale supporta DirectX, o meglio DirectSound, la parte delle DirectX che si occupa della riproduzione e della registrazione dell’audio. Questa richiede due tipi di driver:

• Il driver DirectX per la scheda audio, che consente alla scheda di comunicare con DirectX. Se la scheda è compatibile DirectX, il driver viene fornito direttamente dal produttore della scheda. Se così non fosse, consultate il sito web del produttore della tua scheda per maggiori informazioni.

• Il driver ASIO DirectX Full Duplex, che consente al software di comunicare con DirectX.

Parte 2: Configurazione audio

Ora avete pronti tutti i vostri dispositivi, ma cosa dovete fare per collegare tra loro le varie periferiche?   Ecco alcuni esempi pratici:


❐ Attenzione: fate sempre i collegamenti con tutti i dispositivi spenti!

La corretta configurazione del sistema dipende da molti fattori: il tipo di progetto da creare, i dispositivi esterni impiegati, l’hardware del computer disponibile, ecc.. I paragrafi
seguenti, quindi, descrivono solamente alcuni esempi.

Anche il collegamento (digitale e analogico) dei dispositivi dipende dalle singole configurazioni.

Ingresso e uscita Stereo – La connessione più elementare

Utilizzando solo un ingresso e uscita stereo provenienti dal software (es. Cubase, Reason, Live, ecc.) , si può collegare l’hardware audio (ad esempio, gli ingressi della scheda o interfaccia audio) direttamente alla sorgente d’ingresso, e le uscite ad un amplificatore ed una coppia di monitor di riferimento. Come impostare esattamente il sistema è una questione molto personale, ma i diagrammi che seguenti possono essere presi da esempio.



                                                            Una semplice configurazione audio stereo


Si tratta della configurazione più semplice – una volta configurati i bus interni d’ingresso e uscita, si può collegare la sorgente audio (un microfono, ad esempio) all’interfaccia audio ed iniziare la registrazione. Se usate dal vostro software soltanto un ingresso e un'uscita stereo, potreste voler collegare la vostra sorgente di ingresso, ad esempio un sintetizzatore, direttamente all'hardware audio hardware e le uscite direttamente a un sistema di ascolto (ad esempio un amplificatore con casse).

Ingresso e uscita multi-canale

Quasi sempre, tuttavia, ci sono altri dispositivi audio da integrare al software di produzione musicale utilizzando più canali d’ingresso e uscita.
In base ai dispositivi disponibili si può procedere in due direzioni: mixare da un banco esterno o con il mixer interno del software di produzione musicale.

• Mixare dall’esterno significa avere un mixer hardware con un sistema di gruppi o bus da inviare agli ingressi dell’hardware audio.
Nell’esempio seguente si usano quattro bus per inviare i segnali agli ingressi dell’hardware audio. Le quattro uscite tornano poi al mixer per il monitoraggio e la riproduzione. Gli altri ingressi del mixer si possono usare per collegare le varie sorgenti audio (microfoni, strumenti, ecc.).



                                      Configurazione audio multi-canale con un mixer esterno


Quando si collega una sorgente d’ingresso (come un mixer) all’hardware audio, si devono usare bus d’uscita, mandate (send) o simili indipendenti dall’uscita master del mixer (per evitare di registrare nuovamente l’audio in riproduzione). Inoltre è meglio avere un hardware per il missaggio che supporti la connessione FireWire.

• Quando si usa il mixer del software di produzione musicale, usare l’hardware audio per collegare microfoni e/o dispositivi esterni. Utilizzare le uscite per collegare i dispositivi di monitoraggio.


Altre connessioni

Con il vostro hardware audio dovreste aver ricevuto una o più applicazioni per la configurazione degli ingressi e delle uscite del vostro hardware audio. Di solito avete queste possibilità:

  • Selezionare gli ingressi/uscite attive.
  • Impostare la sincronizzazione word clock (se disponibile).
  • Attivare/disattivare il monitoring hardware
  • Impostare i livelli per ogni ingresso. Questo è fondamentale!
  • Impostare i livelli per le uscite, in modo che corrispondano ai dispositivi utilizzati per il monitoring.

Per ulteriori dettagli riguardo alle applicazioni per la configurazione del vostro hardware audio fate riferimento alla documentazione fornita con l'hardware.

Livelli di registrazione e ingressi

Quando si collegano i vari dispositivi assicurarsi che impedenze e livelli di sorgenti audio e ingressi coincidano. In genere, per i microfoni ci sono ingressi diversi: con livelli di
linea di consumo (-10 dBV) o professionali (+4 dBV); altrimenti è possibile regolare le caratteristiche d’ingresso dell’interfaccia audio o nel rispettivo pannello di controllo.
Per i dettagli consultare la documentazione tecnica dell’hardware audio. E’ importante usare ingressi corretti, per evitare registrazioni distorte o rumorose.



Parte 3: Configurazione MIDI


❐ Attenzione: fate sempre i collegamenti con tutti i dispositivi spenti!

Questa sezione descrive connessione e configurazione dei dispositivi MIDI; se non ci sono dispositivi MIDI si può saltare questo capitolo. Si noti che questo è soltanto un esempio – le cose si potrebbero configurare in modo diverso!

Collegare i dispositivi MIDI

In questo esempio si presume di avere una tastiera MIDI ed un modulo sonoro MIDI esterno. La tastiera si usa per inviare al computer messaggi MIDI sia per la registrazione che la riproduzione di tracce MIDI, mentre il modulo sonoro si utilizza solo per la riproduzione.



                                          Una tipica configurazione MIDI.


Parte 4: Informazioni generali per la produzione musicale con il computer


Qualità Audio

La qualità audio generale in un sistema di sintesi basato sul computer dipende da due cose:

  • La qualità del software che esegue i calcoli audio
  • La qualità dell’hardware che riproduce il suono

In un PC è l’hardware audio installato. In un Mac è il controller audio interno o qualsiasi altro hardware installato dall’utente.

Non fatevi ingannare dalle diciture “16-bit, 44.1 KHz, qualità CD”. La qualità reale di un hardware audio dipende da molti fattori: l’intervallo di frequenza e la curva di risposta in frequenza, il rapporto segnale/rumore, la distorsione in determinate condizioni, ecc. inoltre, alcuni modelli hardware tendono ad introdurre più disturbi nei circuiti elettronici del computer rispetto ad altri. Tali disturbi possono aggiungere ronzii o rumori ad alta frequenza al segnale audio.

Come si può già intuire, si tratta di un campo molto vasto e non è questa la sede per trovare la giusta soluzione a questi problemi. Su questo argomento, tuttavia, ci sono moltissimi libri e riviste. Inoltre, qualsiasi rivenditore musicale specializzato in musica con il computer potrà esservi utile al riguardo. L’unico consiglio che possiamo dare è che se siete interessati seriamente alla migliore qualità audio possibile dovete scegliere l’hardware audio con molta attenzione!





La latenza

In ogni personal computer, c’è un ritardo tra il momento in cui si “chiede” all’hardware di riprodurre un suono e il momento in cui lo si sente. Questo ritardo è denominato “latenza” del sistema. Nasce quindi un problema quando in un sistema deve essere l’utente che influenza il suono in tempo reale.

Perché c’è la latenza?

Qualsiasi applicazione audio crea il proprio audio in “porzioni” (chunk). Tali porzioni sono poi inviate alla scheda audio nella quale sono memorizzate temporaneamente
prima di essere convertite in normali segnali audio.

Le zone in cui sono raccolte queste porzioni sono denominate “buffer” (per analogia si può pensare ad una fila di persone, ciascuna con un secchio ove l’acqua è versata da un secchio ad un altro fino all’ultimo secchio della fila). Più piccoli sono i buffer (più poche sono le persone) più reattivo e veloce è il sistema (latenza minore). Tuttavia, ciò richiede un consumo superiore di risorse del computer e del suo software. Se il sistema non riesce a spostare abbastanza velocemente i dati a/da i buffer, nascono problemi che si manifestano come disturbi e interruzioni audio durante la riproduzione.

Inoltre, a peggiorare la situazione, bisogna considerare che la riproduzione audio è sempre in competizione con le altre attività del computer. Per esempio, in Windows un valore di latenza d’uscita che funziona perfettamente in condizioni normali, potrebbe essere troppo basso quando si tenta di aprire altri file durante la riproduzione, si apre un altro programma mentre il programma di produzione principale è in riproduzione, oppure si riproduce semplicemente un progetto musicale molto “pesante”.




Quando la latenza è accettabile?

Normalmente, i sintetizzatori hardware hanno una latenza da 3 a 7 ms (millesimi di secondo), per lo meno se lo strumento è destinato all’uso “professionale”.

In un normale PC la latenza può variare molto. Ciò è dovuto al fatto che computer e sistemi operativi sono stati pensati, progettati e costruiti per molti scopi, non solo per il processo e la riproduzione audio. Per giochi e multimedia, una latenza di 100 ms può essere accettabile, ma suonare uno strumento musicale con valori di latenza così alti è impossibile!

      • Le schede audio di un PC con driver multimediale nel migliore dei casi possono offrire una latenza di 160 ms.
      • La stessa scheda con driver DirectX offre al massimo una latenza di 40 ms.
      • Una scheda progettata specificamente per una bassa latenza, con driver ASIO (o il controller audio interno in Mac OS X), in genere può scendere fino a 2 o 3 ms. Tali valori             sono uguali (o migliori) dei sintetizzatori hardware dedicati!

Ridurre la latenza

Esistono alcuni metodi generali per fare in modo che la latenza sia il più bassa possibile:

- Rimuovere le funzioni in background del computer.
Può essere una qualsiasi utility in background installata, oltre a reti, attività Internet in background, ecc.

- Ottimizzare i progetti musicali.
Ci possono essere situazioni nelle quali per poter riprodurre un brano musicale molto “pesante” (con molti effetti o strumenti virtuali e molte tracce audio) bisogna aumentare il valore della latenza d’uscita (Output Latency). Un’altra opzione è ottimizzare efficacemente la song.

- Usare un computer più veloce.
Ciò dipende dal punto precedente; questa scelta è inevitabile solo se ci si accorge che bisogna sempre aumentare il valore della latenza d’uscita perché il computer non riesce a gestire correttamente la riproduzione dei brani.



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