L'audio nella sorveglianza

Consigli sull'audio

Di seguito vengono illustrati alcuni concetti di base sull'audio.

Il suono è il risultato di onde compressive nell'aria causate da vibrazioni meccaniche, per esempio di un altoparlante o delle corde vocali di una persona. Le onde si propagano nell'aria in modo simile ai cerchi nell'acqua.L'orecchio riceve queste vibrazioni e le interpreta come suoni.

La frequenza delle vibrazioni determina l'altezza percepita dei suoni. Le basse frequenze sono percepite come toni bassi, mentre le frequenze più alte vengono interpretate come toni acuti (o alti).L'orecchio umano è in grado di udire frequenze comprese tra 20 hertz (vibrazioni al secondo) e 20 kilohertz. Con l'età, la frequenza udibile massima diminuisce leggermente.Normalmente, la voce umana ha una frequenza compresa tra 150 hertz e 5 kilohertz.

Per registrare i suoni occorre un microfono. Una sottile membrana presente nel microfono reagisce alle variazioni di pressione in arrivo e inizia a vibrare alla stessa frequenza.Queste vibrazioni producono una tensione elettrica variabile che può essere amplificata e trasferita mediante un conduttore (cavo). Se la variazione di tensione viene convogliata a un altoparlante, le vibrazioni vengono ritrasferite nell'aria, causando la riproduzione del suono.

Con la registrazione, il segnale elettrico viene campionato (esaminato o letto) migliaia di volte al secondo. La frequenza di campionamento deve essere almeno il doppio della frequenza da registrare. Dunque, per suoni fino a 11 kilohertz sono necessari almeno 22.000 campionamenti al secondo.

Figura 1: frequenza di campionamento bassa e alta a confronto.

La profondità di bit controlla la risoluzione di ciascun campione. A una profondità di bit maggiore, il livello del segnale di ogni campione può essere memorizzato in modo più preciso.

Figura 2: velocità di trasmissione bassa e alta a confronto.

Moltiplicando la frequenza di campionamento per la profondità di bit si ottiene la velocità di trasmissione (bit rate), ovvero la larghezza di banda effettivamente necessaria per trasmettere o memorizzare l'audio in formato digitale.Con la codifica, i dati digitali vengono compressi, riducendo la velocità di trasmissione.A questo scopo sono disponibili diversi codificatori, come G.711 o Advanced Audio Codec.

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