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FrancoAngeli Journals

Note tecniche

V. 47 N. 2 (2023)

Colour Enhanced Time/Pressure Envelope (CETPE), una nuova rappresentazione del suono digitale su schermo

DOI
https://doi.org/10.3280/ria2-2023oa16390
Inviata
27 agosto 2023
Pubblicato
14-02-2024

Abstract

Le più diffuse forme di visualizzazione del suono digitale comprendono gli Inviluppi Tempo/Pressione (TPE, anche detti “oscillogrammi”), le Analisi Frequenza/Pressione (FPA), e le Immagini Spettrografiche Tempo/Frequenza (TFSI, spesso citate come “spettrogrammi”). Solo queste ultime, grazie alla mappatura a colori dei valori di pressione, sono in grado di fornire simultaneamente informazioni visuali sui tre domini numerici (tempo, asse orizzontale; frequenza, asse verticale; pressione: colore) che definiscono digitalmente il fenomeno acustico.

Qui viene proposto il Colour Enhanced Time/ Pressure Envelope (CETPE), una forma mappata su colore RGB a 24-bit RGB del comune TPE disponibile a schermo in qualsiasi software per l’audio digitale: questa nuova rappresentazione basata sulle Fast Fourier Transform (FFT), controllata da parametri definiti dall’utente, è capace di fornire informazioni parziali ma potenzialmente rilevanti sulla presenza e sull’intensità di interessanti bande di frequenza in un file audio.

Un dimostratore proof-of-concept è stato sviluppato in linguaggio Python, e un esempio di schermo di output, coerente con l’aspetto atteso della rappresentazione, è incluso in questo articolo.

Riferimenti bibliografici (comprensivi di DOI)

  1. H. Nyquist, Certain topics in telegraph transmission theory, Trans. AIEE. 47 (2) (1928) 617-644.
  2. C.E. Shannon, Communication in the presence of noise, P. IRE 37 (1) (1949) 10-21. https://doi.org/10.1109/jrproc.1949.232969
  3. R. Boulanger, V. Lazzarini (Eds.), The Audio Programming Book, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts (2011) 209-212.
  4. M.T. Heideman, D.H. Johnson, C.S. Burrus, Gauss and the history of the fast Fourier transform, IEEE ASSP Magazine 1 (4) (1984) 14-21.
  5. J. Smith, Pulse Code Modulation (PCM) in Mathematics of the Discrete Fourier Transform (DFT) with Audio Applications, 2nd
  6. ed., online book (2007). https://ccrma.stanford.edu/~jos/mdft/mdft.html (accessed December 29, 2022).
  7. T.B. Welch, H.G. Wright Cameron, M.G. Morrow, Real-Time Digital Signal Processing from MATLAB to C with the TMS320C6x DSPs, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton, USA, 2012.
  8. National Instruments Corporation, White Paper 4278–The Fundamentals of FFT-Based Signal Analysis and Measurement in LabVIEW and LabWindows/CVI, 2018. www.ni.com/whitepaper/4278/en/ (accessed June 10, 2022).
  9. R.B. Blackman, J.W. Tukey, The measurement of power spectra from the point of view of communications engineering, Bell Syst. Tech. J. 37 (1958) 185-282.
  10. F.J. Harris, On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform, Proc. IEEE 66 (1978) 51-83.
  11. A.H. Nuttall, Some windows with very good sidelobe behavior, IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process 29 (1981) 84-91.
  12. C. Brizio, F.M. Buzzetti, G. Pavan, Beyond the audible: wide band (0-125 kHz) fi eld investigation on Italian Orthoptera (Insecta) songs, Biodiversity Journal, 11 (2) (2020) 443-496. https://doi.org/10.31396/Biodiv.Jour.2020.11.2.443.496
  13. Proof-of-concept, Python source code. www.cesarebrizio.it/CETPE_Python_V4.0.py (accessed November 15, 2023).
  14. Proof-of-concept, Python source code, HTML color-highlighted version. www.cesarebrizio.it/CE-TPE%20HTML%20source.html (accessed November 15, 2023).
  15. Copyright Commons – CC BY-SA 4.0 License deeds https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en (accessed November 15, 2023).
  16. Proof-of-concept, example WAV file. www.cesarebrizio.it/CETPE_Audio_Sample.wav (accessed November 15, 2023).

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