Laudio (dal latino audio = sento, ascolto) è tutto ciò che riguarda l'udito, l'acustica e l'informazione elettronica"Informazione elettronica" non è intesa nel limitato senso di "informazione in forma elettronica", cioè di informazione che si presenta esclusivamente in forma di corrente elettrica (quando l'informazione è trasmessa diventando un segnale elettrico) o di tensione elettrica (quando l'informazione è memorizzata in un circuito elettronico), ma nel più ampio senso di "informazione manipolata da un'apparecchiatura elettronica", quindi di informazione che può assumere una moltitudine di forme diverse (ad esempio la forma di magnetismo quando è memorizzata in un'audiocassetta oppure la forma di luce all'interno di una fibra ottica quando è trasmessa a distanza). che rappresenta il suono in generale, quindi l'ascoltabile, come il parlato, i rumori, la musica, ecc. Avendo il suono una natura temporale, nell'elettronica in particolare, l'audio è un flusso informativo continuo e gestibile, solitamente temporizzato, rappresentato da un segnale audio e condotto in un canale audio: il flusso informativo che "scorre" all'interno delle apparecchiature elettroniche, per essere manipolato, trasportato, convertito, ecc, sotto forma di suoni acustici, di corrente elettrica nei circuiti e nei cavi per telecomunicazioni, di onde elettromagnetiche nello spazio, o di luce nelle trasmissioni a lunga distanza. I canali audio possono essere molteplici, da 1 (monofonico) a svariati (teoricamente infiniti), e generalmente 2 (stereo) o da 3 a 7 e più (multicanali).
L'audio può anche essere memorizzato in varie forme, all'interno di vari supporti meccanici, elettronici o magnetici, per essere conservato e riutilizzato nel tempo. L'audio è spesso complementare al video (canale video).
Struttura e impiego
Lo spettro audio comprende le frequenze da 16 a 20 000 Hz, e quindi necessita di oscillatori, circuiti ed amplificatori adeguati per la cosiddetta “bassa frequenza”. Le varie altezze dei suoni si possono suddividere in diverse gamme di frequenza, e così, 3 divisioni dello spettro portano alle basse (~ 16 ÷ 170 Hz), alle medie (~ 170 ÷ 1900 Hz) e alle alte frequenze (~ 2 ÷ 20 kHz), mentre 5 divisioni, invece, vedono solitamente le basse (16 ÷ 70 Hz), medio-basse (70 ÷ 300 Hz), medie (300 ÷ 1200 Hz), medio-alte (1,2 ÷ 5 kHz) ed alte (5 ÷ 20 kHz). L'audio è utilizzato in moltissimi ambiti e ovunque sia utilizzata l'elettronica per registrare e riprodurre, trasmettere o creare il suono. Gli ambiti più importanti sono: discografia, telefonia, radio, cinema, televisione, hi-fi, internet, home video, home theater e home entertainment.
Audio analogico e digitale
L'informazione elettronica può essere rappresentata in due forme diverse: analogica o digitale. L'informazione elettronica in forma analogica è propria dell'elettronica analogica, mentre l'informazione elettronica in forma digitale è propria dell'elettronica digitale. Nell'elettronica analogica, la prima a svilupparsi, l'informazione elettronica varia con analogia all'informazione che rappresenta, varia quindi in modo continuo e può assumere un numero anche molto alto di valori proprio come l'informazione che rappresenta. Nel 1941, con la realizzazione dell'Atanasoff-Berry Computer, il primo computer elettronico digitale, nasce l'elettronica digitale. Nell'elettronica digitale l'informazione che si vuole rappresentare in forma elettronica viene codificata in una sequenza di numeri, l'informazione elettronica varia quindi in modo discreto e può assumere solo un numero limitato di valori, il numero di cifre utilizzato dal sistema numerico scelto per tale codifica.
Laudio analogico è l'audio rappresentato in forma analogica mentre laudio digitale è l'audio rappresentato in forma digitale.
La prima forma di rappresentazione dell'audio ad essere utilizzata è stata quella analogica, l'audio cioè è nato come audio analogico. Solo successivamente si è iniziato ad implementare ed utilizzare l'audio digitale.
Oggi è in atto un progressivo passaggio dall'audio analogico all'audio digitale, passaggio che rientra in quello più generale da rappresentazione analogica a rappresentazione digitale dell'informazione elettronica per gli indubbi vantaggi offerti dalla seconda.
Su tale passaggio è importante sfatare un'idea che si è ormai radicata fortemente tra la gente complice una campagna mediatica in atto da alcuni decenni ad opera dell'industria elettronica: l'informazione elettronica digitale possiede una qualità superiore rispetto a quella analogica. Ciò è completamente falso: la qualità dell'informazione elettronica non dipende dal tipo di rappresentazione utilizzata ma da come viene realizzata tale rappresentazione. I vantaggi della rappresentazione in forma digitale dell'informazione elettronica sono altri e tutti derivanti dal fatto che in tale rappresentazione l'informazione elettronica può assumere solo un numero molto limitato di valori (normalmente due in quanto nella maggior parte dei casi viene utilizzato il sistema numerico binario): è possibile elaborarla, trasmetterla e copiarla senza degradarla. Nell'elettronica analogica invece, anche utilizzando le apparecchiature più sofisticate, l'informazione elettronica subisce sempre un degrado nel momento in cui viene trattata (elaborata, trasmessa, copiata).
A titolo di esempio, una radio con l'audio analogico, fa da interfaccia tra un segnale analogico proveniente dall'antenna e un sistema analogico (un trasduttore o un insieme di trasduttori che trasformano il segnale elettrico proveniente da un amplificatore acustico in suono), oppure, fa da interfaccia tra un segnale digitale e un sistema analogico (un trasduttore o un insieme di trasduttori che trasformano il segnale elettrico proveniente da un amplificatore acustico in suono) mediante una conversione interna digitale-analogico, mentre, una radio con l'audio digitale fa da interfaccia tra un segnale analogico proveniente dall'antenna e un sistema digitale (un trasduttore o un insieme di trasduttori che trasformano il segnale elettrico proveniente da un amplificatore acustico in suono) mediante una conversione interna analogico-digitale, oppure, fa da interfaccia tra un segnale digitale decodificato proveniente dall'antenna e un sistema digitale (un trasduttore o un insieme di trasduttori che trasformano il segnale elettrico proveniente da un amplificatore acustico in suono).
Canali audio Nel corso dei decenni sono state sviluppate varie tecniche di registrazione/riproduzione del suono, ma solo per tre di esse è stata coniata una denominazione: monofonia, stereofonia e quadrifonia. Tali tecniche hanno dato origine a varie tipologie di audio.
Audio monofonico o monocanale
La prima tecnica di riproduzione/registrazione del suono sviluppata è stata la monofonia, la più semplice di tutte, ma anche quella che offre le prestazioni minori. Nella monofonia è presente un unico flusso informativo sonoro destinato ad essere riprodotto da un unico diffusore acustico posizionato frontalmente all'ascoltatore. Per esigenze particolari, come ad esempio la necessità di servire un ambiente d'ascolto molto ampio, tale flusso informativo può anche essere riprodotto da più diffusori acustici ma le informazioni sonore riprodotte dai diffusori acustici rimangono comunque le medesime. L'audio che implementa la monofonia è chiamato audio monofonico (anche abbreviato in audio mono). Nell'audio monofonico è presente un unico flusso informativo elettronico rappresentante l'unico flusso informativo sonoro presente nella monofonia. Tale flusso informativo elettronico è chiamato canale audio (o anche semplicemente canale se chiaro il contesto audio), ed essendocene solo uno nell'audio monofonico questo viene anche chiamato audio monocanale o "monoaurale".
Audio stereofonico e multicanale
In seguito, al fine di conferire maggiore spazialitàE quindi maggiore realismo in quanto il suono in natura ha origine quasi sempre da molteplici punti spaziali. al suono rispetto a quella permessa dalla monofonia, nasce una tecnica di riproduzione/registrazione del suono più complessa, la stereofonia. Nella stereofonia sono presenti più flussi informativi sonori ognuno dei quali destinato ad essere riprodotto da un diverso diffusore acustico posizionato nell'ambiente d'ascolto secondo regole prestabilite. L'audio che implementa la stereofonia è chiamato audio stereofonico (anche abbreviato in audio stereo). Nell'audio stereofonico sono presenti molteplici flussi informativi elettronici rappresentanti i molteplici flussi informativi sonori della stereofonia. Sono presenti cioè molteplici canali audio, motivo per cui l'audio stereofonico è anche chiamato audio multicanale.Sull'uso dei termini "audio stereofonico" e "audio multicanale" è però necessario riportare un'importante annotazione: nonostante i termini "audio stereofonico" e "audio multicanale" siano del tutto sinonimi è molto diffuso un utilizzo diversificato dei due. Solitamente infatti utilizzando il termine "audio stereofonico" si vuole indicare l'audio presentante due canali, mentre utilizzando il termine "audio multicanale" solitamente si vuole indicare audio presentante più di due canali.
Inizialmente la stereofonia viene implementata utilizzando solo due flussi informativi sonori. Ben presto però, prima nel cinema (sempre alla ricerca di migliorie al fine di attrarre un maggior numero di spettatori) poi nell'industria discografia (non altrettanto interessata in quanto tecniche di riproduzione/registrazione del suono più complesse implicano per gli acquirenti maggiori spese in apparecchiature di riproduzione del suono), al fine di conferire maggiore spazialità (e quindi maggiore realismo) al suono, il numero di flussi informativi viene aumentato.
Attualmente nel cinema e nell'home theater sono utilizzati comunemente standard audio implementanti forme di stereofonia che utilizzano 6, 7, o anche 8, flussi informativi sonori. Sono stati inoltre sviluppati standard di audio digitale implementanti forme di stereofonia che utilizzano decine di flussi informativi sonori (uno di questi standard è ad esempio il Dolby TrueHD), ma è difficile prevedere se e quando verranno utilizzati tali standard al massimo delle loro capacità. Per quanto riguarda il cinema è probabile che nel prossimo futuro verranno adottate forme di stereofonia utilizzanti un numero maggiore di flussi informativi sonori visto che già ora in una sala cinematografica di medie dimensioni normalmente un canale audio viene riprodotto da più diffusori acustici. In ambito domestico invece appare improbabile che l'installazione di decine di diffusori acustici sia accolta favorevolmente. Già gli attuali 7 canali audio del Dolby Digital EX e DTS-ES utilizzati nel comune DVD-Video rappresentano un impegno non da poco, sia in termini di apparecchiature, e quindi di costi, che in termini di spazio occupato. Probabilmente in ambito domestico ci si muoverà quindi verso tecnologie di elaborazione dell'audio utilizzanti DSP in grado di riprodurre, con un numero di diffusori acustici non superiore a 7 o 8, un numero maggiore di canali audio.
Un punto è certo, più flussi informativi sonori sono implementati in origine (non in fase di riproduzione dell'audio utilizzando dei DSP che applicano algoritmi basati su principi di psicoacustica), maggiore è la precisione con cui è possibile collocare spazialmente un suono in quanto tale precisione è direttamente proporzionale al numero di flussi informativi sonori utilizzati. Maggiori flussi informativi aumentano la fedeltà di riproduzione del suono originariamente registrato.
Audio quadrifonico