PRESENTAZIONE

Dopo aver richiamato concetti fondamenti relativi alla produzione e alla percezione del suono, l'insegnamento introduce lo studente alle principali tecniche per l'acquisizione, l'analisi, l'elaborazione e la sintesi di contenuto sonoro e musicale in forma digitale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

This course aims at providing students with theoretical and practical foundational knowledge about digital processing of sound and music content. Initially, the focus will be on sound as a physical and perceptual phenomenon. Then, techniques for digital acquisition and play back of sound will be addressed, including examples of techniques for automatic analysis and processing of sound in the time and frequency domains. Finally, hints will be provided about the most relevant techniques for sound synthesis and about existing algorithms for music information processing (e.g., for automatic analysis of melody, rhythm, and harmony).

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si propone di guidare gli studenti nell’acquisizione di competenze teoriche e pratiche relative alle principali tecniche per: (i) acquisizione e riproduzione digitale del suono, (ii) analisi automatica del segnale audio nel dominio del tempo e della frequenza, (iii) analisi automatica del contenuto musicale, (iv) elaborazione digitale del segnale audio, (v) sintesi digitale di contenuto sonoro.

Al termine del corso si presuppone che gli studenti:
- conoscano le principali tecniche per l’acquisizione del suono con particolare riferimento all'acquisizione digitale;
- conoscano tecniche per analizzare le caratteristiche più importanti di un suono;
- conoscano tecniche per elaborare/modificare il contenuto sonoro;
- conoscano le principali tecniche per la sintesi digitale del suono;
- siano in grado di applicare tali tecniche in esempi concreti.

PREREQUISITI

Nessuno.

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo prevede lezioni teoriche, con il supporto visivo di diapositive, in cui i concetti vengono introdotti e le singole tecniche oggetto di studio vengono analizzate e lezioni pratiche, che si potranno svolgere al calcolatore, in cui gli studenti avranno la possibilità di applicare i concetti appresi e di sperimentare concretamente le tecniche stesse.

Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Richiami di acustica e psicoacustica: il suono, moto armonico semplice, legge oraria del moto armonico semplice e suoi parametri. Ampiezza: intensità fisica del suono, intensità percepita del suono (loudness). Frequenza: suoni puri, suoni complessi, serie armonica (frequenza fondamentale, armoniche), rumori, altezza percepita del suono (pitch). Fase: allineamento e cancellazione. Spettro: definizione, esempi, cenni alla trasformata di Fourier. Transitori: inviluppo, ADSR. Timbro.
2. Acquisizione, rappresentazione e memorizzazione del suono: acquisizione, registrazione e riproduzione analogica con particolare riferimento ai dispositivi di acquisizione (microfoni: principali tipologie e caratteristiche), amplificatori, dispositivi per la registrazione, dispositivi per la riproduzione, altoparlanti (principali tipologie e caratteristiche). Acquisizione, registrazione e riproduzione digitale: conversione analogico/digitale (campionamento, quantizzazione, codifica), conversione digitale/analogica.
3. Analisi del suono: frame audio, analisi del segnale audio nel dominio del tempo (algoritmi per la misura dell’intensità del suono, algoritmi per la stima della frequenza fondamentale di suoni armonici), analisi del segnale audio nel dominio della frequenza (algoritmi per la misura della brillantezza timbrica), auditory modelling.
4. Elaborazione del suono: elaborazione del segnale audio nel dominio del tempo (inversione, ritardo, variazione del range dinamico), elaborazione del segnale audio nel dominio della frequenza (filtraggio, equalizzazione).
5. Introduzione alla sintesi del suono: tecniche di trasformazione, generazione diretta, deformazione. Esempi: sintesi sottrattiva, sintesi additiva, sintesi FM.
6. Introduzione all'elaborazione digitale della musica: la musica come composizione di suoni. Livello fisico. Livello percettivo. Livello di performance. Livello simbolico. Livello strutturale. Rappresentazione digitale della musica: lo standard MIDI. Analisi automatica del contenuto musicale: algoritmi per l'estrazione di caratteristiche melodiche (melodic contour), ritmiche (onset detection, beat tracking, tempo tracking) ed armoniche (key finding). Cenni all'elaborazione automatica della musica rappresentata secondo lo standard MIDI e alle tecniche di composizione e improvvisazione algoritmica.
7. Esercitazioni.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico comprende:

• Le diapositive presentate a lezione.
• Il materiale relativo alle esercitazioni, che sarà reso disponibile contestualmente ad ogni esercitazione.

Tale materiale sarà disponibile su AulaWeb. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e il materiale fornito su AulaWeb sono sufficienti per la preparazione dell’esame.

Per chi volesse seguire un libro di testo si consiglia:

• ​Vincenzo Lombardo, Andrea Valle. Audio e multimedia. Apogeo.

Gli studenti non frequentanti, gli studenti con disabilità o con DSA possono contattare il docente per ricevere ulteriori indicazioni relative al materiale didattico.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ELEONORA CECCALDI (Presidente)

GUALTIERO VOLPE (Presidente)

ANNALISA BARLA (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/index.php?view=easycourse&_lang=it&include=corso

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste in un colloquio con il docente. Il colloquio potrà riguardare gli argomenti teorici affrontati durante le lezioni ovvero potrà riguardare la discussione di uno o più esercizi svolti dagli studenti nel corso del semestre, integrata da una o più domande sugli aspetti teorici legati a tali esercizi.  

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare i docenti mettendo in copia il Referente (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html).

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Nella valutazione del colloquio si considererà la conoscenza che lo studente dimostra degli argomenti fondamentali del corso, la chiarezza e la profondità dell’esposizione.

ALTRE INFORMAZIONI

Sono disponibili tesi di laurea magistrale che riguardano gli argomenti del corso in ambiti di interesse per la ricerca scientifica e tecnologica condotta presso il centro di ricerca Casa Paganini – InfoMus del DIBRIS (www.casapaganini.org). Per gli studenti interessati, il corso offre le conoscenze teoriche e pratiche utili ad affrontare il lavoro di tesi.

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare i docenti mettendo in copia il Referente (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html).