Condizionamento e acquisizione di segnali: principi generali e applicazioni in campo audio

In order to perceive, store and analyze physical events they must be transduced into electrical signals and, eventually, converted into digital form for processing on computers. This is a standard procedure in every civil and industrial applications: biomedicine, audio, astrophysics, automotive, telecommunications, etc. Methods for acquiring signals and data from the physical world have benefited greatly from technological progress. The latest electronic components greatly improve performance in terms of speed, power consumption, and physical size requirements. Although there are some general guidelines, this process of data acquisition often requires special characteristics specific to the field of application: sensor types, signal conditioning, interfacing, and so forth. Our seminar first describes the general principles of signals and data acquisition. It then focuses on discussion of the analog and digital methods and circuits for audio field. Regarding this field of application, we will also remark on some psychoacoustic paradigm, some issues regarding audio recording/reproduction and other factors that often address specific solutions adopted for the target systems (telecoms, high-end audio, consumer electronics, etc.).

E' noto che al fine di operare misure, memorizzare e migliorare la fruizione di grandezze o eventi fisici è necessario la loro trasduzione in segnali elettrici da trattare poi nel campo dell'elettronica. Ciò vale per quasi tutti i settori applicativi quali ad es. il biomedico, l'automotive, le telecom, l'audio ecc. I sistemi per l'acquisizione di segnali dal mondo fisico hanno usufruito nel tempo dei notevoli progressi delle tecnologie in generale e in particolare nei materiali, nei componenti elettronici e delle tecniche informatiche, con l'obiettivo di ridurre consumi, dimensioni e migliorarne le prestazioni. Pur avendo delle architetture molto simili i vari ambiti applicativi ovviamente richiedono componenti e specifiche differenti della catena di acquisizione, a partire dai sensori, dal condizionamento dei segnali e loro interfacciamento con i blocchi di elaborazione. Nell'articolo vengono dapprima presentati i criteri generali validi in generale per la maggior parte delle applicazioni per poi esporre le problematiche e alcune soluzioni circuitali che sono previste per il settore audio, sia con tecnologica analogica che digitale. Viene anche accennato al modo di fruizione del suono da parte dell'apparato uditivo umano e altri fattori che influenzano la ripresa dei segnali dalle sorgenti sonore e le caratteristiche funzionali dei componenti delle catena di acquisizione nei vari utilizzi, quali la telefonia, le misure audio, apparati commerciali /professionali, le performance musicali ecc.