CSE 2026-03-03 p2

Cosa faremo qui in questo corso? Analizzeremo, ragazzi, i sistemi audio in dominio analogico. Ok? Quindi andremo a andremo a vedere come sono fatti tutti i componenti che eh concernono nella catena elettroacustica. Quindi andremo a studiare i cavi, come funzionano, eh tutti i eh livelli che ci serviranno per poter analizzare queste strumentazioni. Andremo a vedere che cosa sono i preamplificatori, dove sono, come si utilizzano, come so fatti dentro. Ok, andremo a vedere i microfoni. Mh, non vedremo tutto quanto quello che c'è scritto qui perché eh molte cose le farete anche in altri corsi e poi per fare tutto questo c'è bisogno di più di 40 ore, insomma, è bella tosta e vedremo anche che cosa eh che cosa succede nella conversione analogico eh digitale. Ok? Quindi qui trovate alcuni eh libri di riferimento che sono, diciamo, un po' per tutti i gusti, tant'è per gli elettronici questo libro qui, Small Signal Audio Design di Self, tipo arrivato alla 12ª edizione, è un libro che spiega in maniera molto pratica la l'elettronica audio, perché ragazzi in l'elettronica, diciamo, come la conosciamo noi oggi oggi è più digitale che analogica ora come ora, ok? Quindi è quell'elettronica che serve dei numeri, che serve dei bit. Per quanto riguarda l'elettronica analogica e in special modo nell'audio ci sono regole molto più permissive. Diciamo che ci si aspetta un certo margine di sorpresa. Ok? Considerate, ragazzi, che le la tecnologia analogica, specialmente per quella che riguarda l'audio e specialmente alcuni tipi di modi di costruzione come eh il True all che dopo lo vediamo, risentono tantissimo della tolleranza dei componenti. Voi sapete che i circuiti elettronici avete una scheda, ok? Su questa scheda sono montati alcuni un certo numero di componenti. Le leggi che comandano, come questi componenti sono connessi fra di loro, si fa in fase di progettazione proprio del PCB, ok? Quindi del circuito stampato, ok? Printed circuit board, PCB. D'accordo? Ora, chiaramente, nella progettazione di un apparato ehm audio analogico, diciamo che è è è bello tostarello perché comunque comprende vari ambiti ehm dalla conoscenza dello schematico, dalla conoscenza dell'elettronica, dal proprio dal PCB design, quindi la creazione della della scheda, tutta la meccanica che c'è sotto, i parassiti che ci sono sotto, molti di questi aspetti li vedremo insieme. Ok? Quindi questo corso, ragazzi, ve lo potete vedere anche come un corso di rudimenti per la progettazione. Non è un corso di progettazione in senso stretto, però non si sa mai, ragazzi. Dipende da quanto vi piace la materia e da quanto vi vogliate spingere, ok? Quindi, ragazzi, sarà sostanzialmente un corso elettronico. Ok? Allora, ehm, chiaramente in ogni progettazione viene preceduta da una fase di di simulazione. Questa simulazione, ragazzi, può avvenire in vari metodi, con vari strumenti. Nel corso di questo master voi avrete a che fare con tutta questa roba qui. Ok? Ci sono alcuni docenti come Dinunzio che utilizzano Matlab, ad esempio, per fare la simulazione di circuiti, per fare la simulazione di algoritmi C o C++, magari nel caso pure dei plugin. Abbiamo aggiunto Python dall'anno scorso perché è molto comodo per fare alcuni processi, ok? Anche perché poi con Python potete utilizzare anche l'intelligenza artificiale che non è non è poi una cosa tanto ok tanto superficiale. Pure data e maxsposcete? >> Sì. >> Ok. Quindi questi sono anche strumenti che vengono utilizzati, li faremo pure in plugin. Ok? Massarelli anche avete fatto la lezione ieri, eh qualcosa in max ve la farà sentire, ok? Quindi questi sono gli strumenti che vedrete. Ok. Audio Precision Software Suite. Questa qui, ragazzi, non la conoscevo neanche io quando sono entrato qui nel master. Comunque questa riguarda eh il laboratorio di misure che faremo insieme. Dovete sapere che eh nell'audio professionale quando voi prendete una macchina, questa macchina ha un datashet. Sapete cos'è un datashet? Ok? Quindi la scheda tecnica. In questa scheda tecnica ci sono delle misure, risposta in frequenza, risposta all'impulso, risposta all'onda quadra, tutte robe che vedremo, d'accordo? Sono fatte con audio precision, è proprio uno standard costosissimo, ragazzi, difficilmente accessibile a tutti quanti, però ve lo dico tra i denti, vedremo qualcosa di un po' più accessibile, qualcosa di salvavita, d'accordo? Qualche misura salvavita. Però comunque questa suite la vedrete a misure. Invece questo qui, analoger digital simulator si intende ehm la sperimentazione viva su breadboard, ok? Che magari ve la porterò, vi farò vedere che cos'è una breadboard, ehm oppure con i sistemi digitali come Spice, ok? Spice, esiste, Proteus, esiste, Altium, KeyCAD, conoscete qualcosa di tutto questo? No, allora sono programmi per la simulazione elettronica, ok? Diciamo alcuni tagliati più verso la simulazione, altri invece tagliati più sul PCB design, quindi proprio sulla creazione della scheda. D'accordo? Io, per esempio, adesso sto sto imparando Altium, ok? Perché comunque per esigenze lavorative si utilizza Altium e quindi sta stata a impararlo, però poi vediamo un po' se se vi riesco a fare un pochettino di lezioncine su oppure per chi è interessato mi può anche scrivere, non c'è problema. Diciamo che ognuno di questi software viene scelto in maniera eh ragazzi molto personale, a parte per esigenze proprio di progetto eh per quanto riguarda le aziende, nel caso lavoriate in un'azienda, ma ehm certi software si si scelgono proprio in base al proprio metodo. Vi faccio un esempio. Ehm Keycad Altium, ok? improntati più sulla programmazione di un di un circuito, vedetela così. Ok? Immaginate che ehm a livello di complessità è come avere ehm un un codice con Altium a livello di complessità. Non avete un codice, però lui ehm come come filosofia hanno più un discorso votato alla programmazione della della PCB. invece, tipo Proteus, tutt'altra filosofia, ehm, ha un discorso più laboratoriale, un approccio più laboratoriale nei confronti dell'elettronica, quindi c'è chi si trova meglio in un modo, c'è chi si trova meglio in un altro, non c'è una regola fissa. D'accordo? Ok, ragazzi, ehm, basi per l'audio. Allora, vi vorrei chiedere una cosa. Secondo voi che cos'è il tempo reale? Diciamo così, che cos'è un il un processamento in tempo reale? Forse l'avete fatto già ieri con Massarelli, però ragazzi queste prime lezioni sono abbastanza ricorsibili le con le altre perché repetita Juvant, quindi ok, ognuno c'è il suo taglio. Che cos'è il tempo reale, ragazzi? Pensateci. E perché è così importante? dovrebbe essere un processamento che viene fatto sul appunto sul momento, quindi senza ritardi, in maniera uno a uno istantanea. >> Quindi l'azione deve essere allo stesso momento dell'effetto. Ok. Ora ragazzi, ehm, vi voglio fare un'altra domanda. Nell'audio, in quali stati esiste l'audio? Cioè, in quali domini esiste l'audio? Esiste in tre domini. Un dominio fisico. Sì, ragazzi, io scrivo molto alla lavagna. Allora, allora l'audio esiste in un dominio fisico. Ahia! esiste in un dominio elettronico analogico. Ok? ed esiste in un dominio elettronico digitale. Qualcuno di voi mi sa dire le differenze fra questi tre ehm fra questi tre mondi, fra questi tre domini? In quello fisico m magari si parla di oscillazioni, in quello analogico si parla di un flusso continuo, in digitale invece di un flusso composto da zero. >> Allora, ci sei quasi. Perché dici che nel mondo analogico c'è un flusso continuo? Che cosa intendi tu per flusso continuo? perché proprio cioè il segnale non non viene schiazzato in nessun modo e quindi è tecnicamente non sei se dire Allora ragazzi, il mondo fisico e il mondo elettronico analogico fanno parte del mondo analogico proprio. Ok? Quindi questa qui è una grossa il mondo fisico e il mondo elettronico condividono l'analogicità del segnale. Che vuol dire l'analogicità del segnale? Vuol dire che questo segnale è fatto da è fatto in modo continuo, ovvero che noi non dobbiamo mai staccare la penna dal foglio per poterlo disegnare. Ok? Abbiamo quindi un segnale che è sempre continuo, ok? è sempre continuo e questo, ragazzi, matematicamente è un grandissimo casotto. È un grandissimo casotto. Ok. Ok. Però che differenza c'è fra questi due mondi e perché sono entrambi analogici? Perché noi per rappresentare un evento sonoro nel mondo fisico, sapete che cos'è un evento sonoro nel mondo fisico, ragazzi? nel mondo fisico, >> le onde di pressione, quindi tutto ciò che riguarda la fisica del suono nel nello spazio, ok? Quel quell'oscillazione delle molecole d'aria, quell'oscillazione della materia fanno parte tutte quante del mondo fisico che del nostro mondo. Ok? Ora, quindi noi se volessimo rappresentare un evento sonoro nel dominio fisico, quindi sarà un analogico e quindi potremmo dire che una certa pressione si evolve nel tempo. Quindi andremo a disegnare una un grafico in cui sull'asse orizzontale avremo il tempo, sull'asse verticale avremo una grandezza che è la pressione, ok? La pressione sonora che è l'aria e Ok, per far sentire il suono. Quindi, che cosa succede? Noi parliamo e registriamo una forma d'onda così, d'accordo? Per esempio, ecco, questa è una a, ok? A e ci esce quella. Vuol dire che nello spazio è stata emessa andando avanti nel tempo, perché il tempo è inesorabile ed è inesorabile anche qui, ok? È inesorabile, va sempre avanti, non se ne frega niente di quello che voi state facendo, passa. Quindi, passando il tempo, noi riusciamo a definire una grandezza fisica analogica che ha come ehm ordinata la pressione sonora e quindi ci definisce ehm l'onda che noi possiamo poi ascoltare. L'orecchio poi fa tutto il resto, sente questa e capisce. Nel dominio elettrico invece questa come viene? nel dominio elettrico analogico questa com'è? Sarà anch'essa in funzione del tempo ovviamente perché il tempo è inesorabile, d'accordo? Ed è inesorabile anche lì. Ma ragazzi, in ordinata non avremo più la pressione perché lui non ci capisce niente di pressione. Non lo capisce, non sa che cos'è la pressione sonora che è l'aria. Io c'ho tutto un altro dominio, non non la sento proprio l'aria, anzi io la odio l'aria perché mi arrugginisco. Ok, quindi lui non è a contatto diretto con l'aria. Avremo qui una tensione, poi vedremo meglio questa cosa. E come si presenterà quest'onda? Pressoché uguale pressoché. Però comunque ragazzi sarà sempre un'onda analogica, ok? Quindi sarà un'onda continua. Bene. E mo ragazzi il problema è tosto, eh? Elettronico digitale. E qua, qua qua la ricerca, ragazzi, negli ultimi 40 anni si è proprio >> sbizzarrita. hanno hanno creato robe assurde per poter rispettare quello che viene chiamato real time, il tempo reale. Via via che sia andato avanti con la tecnologia, gli ingegneri elettronici qua hanno insistito perché qua era lento. Qua era molto lento, ragazzi, per fare i processamenti fino agli anni 80 ci volevano le stanze di computer. Gli anni 60 non ne parliamo, ci voanze di computer con le valvole, tabuschi il caldo, ti prendi una bolletta salatissima. Ok. A nessuno piaceva questa cosa, a nessuno. E quindi per poter rendere anche accessibile a tutti quanti, cosa forse più per il militare hanno voluto miniaturizzare tutto quanto, ragazzi. Ok, perché a noi ce frega niente militari, ok? Ci dobbiamo difendere. Ok, quindi noi abbiamo la nostra A. Questa qui è A. Questa qui è A, ragazzi. Ok. A proprio abbiamo sempre una A. Che cosa abbiamo qua? >> Nel digitale. >> Nel digitale questa A noi l'abbiamo >> discretizzata. discretizzata inizialmente ce l'abbiamo. Sembra un albero di Natale. Comunque questa è la Ok, ce l'abbiamo discretizzata. Lo faccio meglio sto disegnino che fa proprio schifo. Questa è la nostra A, ragazzi. Ok, ve lo ve la faccio ve la faccio in grande. Noi ce l'abbiamo discretata. fino a un certo punto, ma nel digitale questa discretizzazione diventerà questa è sempre tempo e questa qua è sempre ampiezza. Questa qui diventerà dove questa è 1 e questa è zero, diventeranno dei bit. Ok? Poi la vedremo bene questa cosa. Considerate, ragazzi, che il mondo analogico è un mondo dove l'audio è continuo, d'accordo? Dove non c'è differenza di campioni, non esistono i campioni, esiste solo la fisica, d'accordo? Esiste solo la fisica e la fisica che muove tutto. Qui invece esiste la matematica in cui si prende impasto una forma d'onda e la si elabora, la si trasforma, la si salva, la si trasmette. Si fanno tante cose che nel digitali che nell'analogico alle volte sono anche impossibili. Mi dispiace per questa presa. Che bello. Ok, quindi ragazzi, Real Time ha un sapore diverso adesso. E vi voglio aggiungere anche un'altra cosa. Noi ragazzi, per passare da qui a qui e da qui a qui non pensate che sia poi così tanto semplice. Anche fare il contrario non è la stessa, non è altrettanto semplice, però lo possiamo fare. La tecnologia ce lo consente di fare una cosa del genere, quindi di far cambiare al nostro segnale audio un dominio. Ok? Allora, un po' di definizioni che sicuramente voi saprete. Passare da qui a qui, quindi dal mondo fisico al mondo elettronico e il contrario, si chiama trasduzione. >> Come studi? >> Si chiama trasduzione. È un po' come traduzione, ok? però è trasduzione è simile. Invece il passaggio dal mondo elettronico analogico al mondo elettronico digitale si chiama conversione analogico digitale o digitale analogico il contrario. Ragazzi, secondo voi così a naso, no? Dobbiamo fare per forza tutti questi passaggi? Per esempio, noi stiamo parlando qua e vogliamo metterci un corus, ok? Ci vogliamo mettere un corus, noi possiamo saltare, cioè possiamo andare dal mondo fisico direttamente al mondo elettronico digitale e il contrario. >> Sì, digitale, microfoni digitali, però non esistono, eh non c'è una cosa come microfoni digitale. Come fai? Cioè, quindi tu la capsula connetti direttamente al ai piedini, cioè >> non lo puoi fare, non è possibile. Non è possibile. Voi dovete per forza passare. Dovete per forza eh passare dal mondo fisico al mondo elettronico analogico e dal mondo elettronico analogico al mondo elettronico digitale. Quindi dovete andare prima a trasdurre, poi a convertire. Lo volete risentire in tempo reale? Vi dovete fare due volte questo giro, ragazzi, due volte. Se non c'è processamento qui in mezzo o senò che entriamo a fare? Eh, che facciamo? entriamo nel nel mondo digitale e non processiamo, processiamo. Costa anche processare. Quindi, ragazzi, eh il mondo tecnologico nel suono si è tanto spinto nei confronti del digitale proprio perché è sempre stato lento e per velocizzarlo si sono inventati cose assurde. Sono stati prima di tutto inventati i DSP, digital signal processor che sono sostanzialmente che qua ce l'abbiamo ragazzi, qualcuno conosce questa azienda? È questo. Fammi vedere se è questo. Questo Questo è il mostro. Aspetta. Eh, allora ragazzi, qualcuno conosce Neural DSP? Sì, sì. >> Questo è il chip che muove Neural DSP, uno shark dell'Analog device, un mostro. Questo è un mostro. Ok? Esistono di DSP molto più leggeri, però comunque qui dentro voi c'avete tutto quello. C'avete una conversione analogico digitale, c'avete un processamento. questo cippettone grande che vedete qui, non so se si vede più dietro, ragazzi, questo cippettone è proprio il DSP, quindi è un chip fatto apposta, progettato in modo tale da essere efficiente in tempo reale, con basse latenze. Quindi qualunque processamento tu gli fai all'interno, lui regge una certa ehm un certo tempo di di latenza accettabile. D'accordo? Questa ragazzi sono questa apparecchiatura è tranquillamente accessibile, ok? Quindi se ci volete fare esperimenti, anche non adesso, anche più avanti studiando lo potete fare. Ok? Questi qui, per esempio, sono stati eh oggetto di un lavoro proprio due anni fa nel mio nel mio anno in cui io con altri due ragazzi eh l'attuale professore, all'attuale direttore del master, Mauro De Sanctis, abbiamo tirato su qui un programma che simulava completamente la tutta la catena di una chitarra elettrica e di un basso. facevamo tutto il la simulazione del cabinet all'interno del simulatore, quindi vabbè, poi con Maenga vedrete un po' di cose, non vi voglio spoilerare. Comunque sia è possibile ed è un processamento bello tostarello. quindi inizialmente DSP, poi successivamente con la ehm con l'avvento dei microprocessori anche l'audio è stato ehm è stato inadato verso i microprocessori fino ad arrivare, ragazzi, a una cosa chiamata FPGA, che non so se qualcuno di voi l'ha mai sentito l'FPGA. Eh, allora l'FPGA, ragazzi, è una cosa che non vedrete qui, almeno non con me, perché io non l'ho mai studiato, sinceramente l'FPGA, ma è un pezzo di silicio come quello, ok? Quindi un microchip che però è fatto in modo tale da avere una struttura modulare. Che significa? Significa che lì dentro tu c'hai un tot numero di moltiplicatori, un tot numero di sommatori, ok? un tot numero di circuiti che fanno delle operazioni matematiche e tu li puoi collegare fra di loro. È come se ci fosse un enorme patch bay all'interno, ok? Dove tu col codice puoi andare a programmare hardware proprio quel cioè può essere è un chip che può assumere qualunque forma, d'accordo? può avere qualunque forma digitale che voi vogliate. Può essere un DSP, può essere un ADC, addirittura ragazzi RM, non lo so se la conoscete, >> ok? RME ehm fa la USB, la implementa in FPGA. La USB la implementa in FPGA, ok? Perché ogni periferica ha un ha un suo chip che la comanda. Quindi per velocizzare la le porte USB e in effetti si vede perché è bella tosta la la USB dell RME, utilizzano l'FPGA come anche non so se conoscete il protocollo MADI per il trasferimento dei dati audio. Quello lavora su FPGA, quindi l'FPGA è un eh è un chip molto performante, ma estremamente difficile da programmare. però tu hai una potenza che è proprio hardware, non è un software che fa un'azione, ma è un hardware che fa un Ok, quindi eh e ah perché vi stavo dicendo questo? Perché ehm case produttrici, per esempio come SSL, lavora su microprocessore, ma d'altro canto alle NET lavora in FPGA. Ok? Quindi quando voi trovate scritto ragazzi FPGA based, ok? Vuol dire che all'interno voi state comprando un chip altamente performante. Però ragazzi il problema è che e allora uno dice "Ma perché cacchio SSL?" Oh, ha fatto l'SL 4000 9000, ha fatto la storia della musica perché fa eh adotta un microprocessore anziché un FPGA? Eh, ragazzi, è più facile da programmare. Chi programma l'FPGA è una figura estremamente specializzata. Ok. Tra l'altro, ehm, dovremmo avere anche qui qualche FPGA che qualcuno abbastanza pazzo da poter da volersi approcciare. Volendo ci sono anche gli FPGA, da qualche parte ci sono. Ok, quindi ragazzi, il real time è qualcosa di ehm di assolutamente necessario. Allora ragazzi, in questa slide, o meglio, in questa serie di slide di 175 slide, quindi tutta la prima parte del corso, vedremo praticamente questi argomenti, i segnali audio da pressione a tensione occorrente, i segnali, il livello dei segnali, la legge di home e l'impedenza, quindi entriamo poi nell'elettronica. Quindi ragazzi, come vedete è una eh è un andamento lento che non andiamo di botto. Poi, raga, se non capite qualche cosa, dite "Oh, rispiega un attimo". Ok, quindi poi parleremo dei trasformatori, le misure di livello e tutto il segnalamento, quindi i cavi, cavi e connettori, come funzionano, a che cosa servono, perché sono fatti così e >> i problemi che dà >> e i problemi che danno soprattutto. Uff! Mamma mia! Ragazzi, secondo voi la corrente elettrica in a che velocità viaggia? restando nel real time. Ok. Che velocità viaggia? Qual è la velocità più alta che conoscete? >> La velocità della luce. Ok, ragazzi, la velocità della luce. La velocità della luce.