Vocoder: differenze tra le versioni

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Il termine '''vocoder,''' che nasce dalla contrazione dei termini [[lingua inglese|inglesi]] ''voice'' e ''coderencoder''; indica il dispositivo elettronico o [[programma (informatica)|programma]] capace di codificare[[codifica]]re un qualsiasi [[Segnalesegnale elettrico(fisica)|segnale]] [[audio]] attraverso i parametri di un [[modello matematico]].

== Caratteristiche tecniche ==

Il vocoder elabora i segnali audio grazie ad [[algoritmi]] di codifica, tra i quali troviamovi generalmentesono, in genere, quello [[GSM]] e quello [[CELP]] usati nelle [[telecomunicazioni]] per poter trasmettere i dati audio (un esempio di applicazione dell'algoritmo di codifica GSM è dato dai [[telefoni cellulari]]).

Il processo di codifica del segnale audio tramite vocoder è costituito da due elementi fondamentali: il ''segnale audio esterno'' ed il ''carrier''.

Il segnale audio esterno può essere dato da qualsiasi [[sorgente audio]]: [[microfono]] ([[cardioideMicrofono dinamico|dinamico]], [[CondensatoreMicrofono (elettrotecnica)a condensatore|a condensatore]], ecc.), [[strumenti musicali]] elettrici ed elettronici ([[chitarra elettrica]], [[sintetizzatore]], ecc.), [[medialettore playermultimediale|lettori multimediali]] (lettore [[Compact disc|CD]], [[DVD]], [[MP3]], ecc.); il carrier invece è dato dalla struttura fisica o virtuale che accoglie la sorgente sonora e la codifica secondo i suddetti algoritmi.

La codifica avviene dividendo e clonando il segnale audio in diverse bande, le qualiche vengono poi riunite in un unico segnale audio in uscita che contiene il risultato finale della codifica.

== Caratteristiche fisiche ==

Il vocoder fa parte degli strumenti musicali elettronici o [[elettrofoni]]. Come strumento musicale è disponibile in commercio in diverse forme:

* come strumento a [[Tastiera (strumento musicale)|tastiera]], quasi sempre abbinato ad un [[sintetizzatore]] comeal emulazionequale neldemanda suola rispettivogenerazione effettodei internosegnali [[Onda portante|portanti]] (nelrealizzato casocome deiemulazione ''sintetizzatoridel vocoder digitali''vero e proprio) oppure come vocoder fisicamentefisico esistente (nel caso dei ''sintetizzatori analogici'');autonomo

* come ''rack'', a volte abbinato a sintetizzatori, o altre volte concepito come effetto esterno per armonizzazioni vocali;

* come [[Virtual Studio Technology|VST]]VI (''Virtual Instrument''), per essere utilizzato come programma per [[Personal computer|PC]] o per tastiere [[Musical Instrument Digital Interface|MIDI]] che dispongono di [[sistema operativo]] per VSTVI.

== Storia ==

=== Storia del ''vocoder'' come codifica vocale ===

==== Vocoder analogici ====

Il vocoder ha lo scopo di elaborare le caratteristiche di un segnale acustico, detto ''[[Onda portante|portante]]'', mediante il comportamento dinamico di un secondo segnale acustico, detto ''[[modulante]]''. La maggior parte dei sistemi vocoder analogici usa un determinato numero di canali di frequenza, ognuno impiegante un filtro passa-banda, a copertura della gamma audio da trattare. Ogni canale analizza le varie frequenze del segnale modulante, che risulteranno di intensità differenti nei vari canali, ed i valori ottenuti sono utilizzati per modulare in ampiezza la corrispondente frequenza sul segnale portante. Così, se il segnale modulante in quel momento presenta un picco di ampiezza a 200 Hz, il segnale portante verrà modificato per esaltare la sua porzione attorno a 200 Hz; allo stesso modo, una [[Formante (acustica)|formante]] vocale sul segnale modulante verrà prima scomposta nelle sue frequenze componenti, e quindi utilizzata per variare lo spettro del segnale portante sul medesimo modello, come se a ''parlare'' fosse il segnale portante invece della voce umana.

La maggior parte dei sistemi vocoder [[analogico (elettronica)|analogici]] usano un determinato numero di canali di frequenza, tutti impostati su diverse frequenze (usando un ''filtro passa-banda''). I diversi valori di questi filtri sono memorizzati non come semplici numeri basati sulla "frequenza fondamentale originale", ma come una serie di modifiche di quel fondamentale bisogno di modificarla nel segnale presente nell'output di questo filtro. Durante il playback queste impostazioni sono reinviate nei filtri, accorpate insieme e modificate attraverso il linguaggio, che varia tipicamente tra quelle frequenze in modo pressoché lineare. Il risultato è un linguaggio riconoscibile, sebbene con un ''sound'' "meccanico". Spesso i vocoder includono un secondo sistema per generare dei suoni non vocali, grazie all'uso di ''noise generator'' (generatori di rumore) al posto della frequenza fondamentale.

Il risultato è un linguaggio riconoscibile, sebbene con un ''sound'' "meccanico". Spesso i vocoder includono un secondo sistema per generare dei suoni non vocali, grazie all'uso di ''noise generator'' (generatori di rumore) al posto della frequenza fondamentale.

Il primo esperimento con un vocoder fu condotto nel 1928 da [[Homer Dudley]], ingegnere della [[Bell Labs]], che lo brevettò nel 1935. Il vocoder di Dudley venne usato nel sistema [[SIGSALY]], creato dagli ingegneri della [[Bell Labs]] nel 1943. Il sistema [[SIGSALY]] fu usato per comunicazioni di alto livello criptate durante la [[Seconda guerra mondiale]]. Più tardi altri lavori in questo campo furono condotti da [[James Flanagan]].

Il primo esperimento con un vocoder fu condotto nel 1928 da [[Homer Dudley]], ingegnere della [[Bell Labs]], che lo brevettò nel 1935. Il vocoder di Dudley venne usato nel sistema [[SIGSALY]], creato dagli ingegneri della [[Bell Labs]] nel 1943. Il sistema [[SIGSALY]] fu usato per comunicazioni di alto livello criptate durante la [[Seconda guerra mondiale]]. Più tardi altri lavori in questo campo furono condotti da [[James Flanagan]].

==== Vocoder basati sull'[[equazione di Yule-Walker]] ====

==== Vocoder basati sull'[[equazione di Yule-Walker]] ====

Fin dalla fine degli [[Anni 1970|anni settanta]] del novecento, la maggior parte dei vocoder non musicali sono stati implementati con l'[[equazione di Yule-Walker]], con cui l'inviluppo spettrale del ''target'' del segnale (ovvero la ''formante'') è dato da un [[filtro IIR]] [[all-pole]]. Codificando con questa equazione, il filtro all-pole sostituisce il bank del filtro passa-banda del suo predecessore ed è usato nel codificatore per "sbiancare" il segnale (ad es. per eliminare lo spettro) e nuovamente nel decodificatore per riapplicare la forma spettrale del segnale con il ''target'' del linguaggio. In contrasto con i vocoder realizzati con il bank del filtro passa-banda, la localizzazione dei picchi spettrali dell'equazione di Yule-Walker è determinata interamente dal ''target'' del segnale ed è necessario che non sia armonica (a es. tutti i numeri multipli della frequenza di base).

==== Implementazioni nei nuovi vocoder ====

Persino con la necessità di registrare parecchie frequenze e i suoni addizionali non vocali, la compressione esercitata dal sistema vocoder è notevole. I sistemi standard per registrare il linguaggio registrano una frequenza che va da circa 500  [[Hertz|Hz]] a 3400  Hz, dove si trovano la maggior parte delle frequenze usate nel linguaggio, che richiedono 64 kbit kBit/s di [[bandwidth|banda passante]]. Comunque, un vocoder può offrire una buona simulazione con un piccolo [[data rate]] come 2400  bit/s, un miglioramento di 26×.

=== Storia musicale del ''vocoder'' ===

Nelle applicazioni musicali, una sorgente sonora musicale è data dal ''carrier'', come ad esempio l'utilizzo del suono di un [[sintetizzatore]] come input del bank del filtro, una tecnica che divenne popolare negli anni '70settanta del novecento. Nel [[1970]], i pionieri della musica elettronica [[Wendy Carlos]] e [[Robert Moog]] svilupparono uno dei primi veri vocoder musicali. Un dispositivo a 10 bande ispirato ai disegni di Homer Dudley, fu chiamato inizialmente ''spettro encoder-decoder'', e più tardi semplicemente ''vocoder''. Il segnale ''carrier'' proveniva da un sintetizzatore modulare Moog, e il ''modulator'' da un [[microfono]] collegato ad un input. L'output di questo vocoder era abbastanza intuitivo, ma dipendeva in particolare dall'articolazione del linguaggio. Più tardi vocoder più avanzati usavano un filtro ''passa-alto'' per rilasciare un "sibilo" attraverso il microfono; ciò discosta il dispositivo dalla sua originale applicazione di ''codificatore di discorsi'', ma rende molto più chiaro l'effetto di "''sintetizzatore parlante''".

Il vocoder di Carlos e di Moog venne impiegato in diverse incisioni, inclusa la colonna sonora del film ''[[Arancia Meccanicameccanica]]'' di [[Stanley Kubrick]], in cui il vocoder cantava la parte vocale della "Nona Sinfonia" di [[Beethoven]]. Nella colonna sonora è presente anche un brano chiamato "Timesteps", in cui figura il vocoder in due tempi. Inizialmente, "Timesteps" fu inteso come una mera introduzione di vocoder per il "timido ascoltatore", ma Kubrick scelse di includere il pezzo nella colonna sonora.<br>

Il primo album rock ad includere un vocoder fu ''The Electric Lucifer'' di [[Bruce Haack]] del [[1970]], seguìto diversi anni dopo dall'album ''Autobahn'' del gruppo tedesco [[Kraftwerk]] ([[1974]]) e [[On the Road Again (Rockets)|On The Road Again]] (1978) del gruppo francese [[Rockets]]. Fra le altre canzoni che per prime utilizzarono il vocoder vi fu ''The Raven''<ref>{{Cita web|url = https://www.youtube.com/watch?v=N3fHbjOsSaE|titolo = The Raven (1987 Remix).|data = 31 agosto 2018|accesso = 21 febbraio 2021}}</ref>, dell'album ''[[Tales of Mystery and Imagination - Edgar Allan Poe]]'' del gruppo [[progressive rock]] [[The Alan Parsons Project]] ([[1976]]); il vocoder compare anche in successivi album di Alan Parsons come [[I Robot]]. Nel 1977 [[Giorgio Moroder]] lo usa in ''From Here to Eternity'', mentre i [[Pink Floyd]] lo usano nella traccia Sheep dell'album ''[[Animals (Pink Floyd)|Animals]]''; Anche grazie al successo discografico di [[Alan Parsons]], il vocoder tornò sulla scena della [[musica pop]] alla fine degli ''anni '70'' del novecento, ad esempio, nelle registrazioni [[disco music]]. [[Jeff Lynne]] dell'[[Electric Light Orchestra]] lo usò in alcuni album come ''[[Time]]'' (usando il vocoder Roland VP-330 Plus Mkl). In Italia il vocoder viene utilizzato dal compositore elettronicoI [[Jean Ven Robert HalCynic]] in alcuni brani oltre ad esseresono uno dei pochiprimi possessorigruppi aad livelloutilizzare Europeoil delVocoder miticonel modello Vocodergenere [[Moog]]Death 16ch, commercializzato nel [[1979metal]] e noto per i suoi filtri leggendari.

Dagli anni novanta in poi i [[Daft Punk]] sono senza dubbio gli artisti che più hanno usato il vocoder, o che quantomeno hanno reso noto il suo suono al grandissimo pubblico. In particolare il suono del vocoder è diventato la cifra stilistica più indicativa del duo elettronico francese. Anche gli [[Eiffel 65]] hanno usato il vocoder per i loro singoli di più grande successo, su tutti [[Blue (Da Ba Dee)]].

== Note ==

<references/>

== Voci correlate ==

{{Div col|2}}

* [[Drum machine]]

* [[Industrial metal]]

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* [[Sintetizzatore]]

* [[Talk box]]

* [[Tales of Mystery and Imagination - Edgar Allan Poe]]

* [[I Robot]]

* [[The Alan Parsons Project]]

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== Altri progetti ==

{{interprogetto|commons=Category:Vocoders}}

== Collegamenti esterni ==

* [{{cita web|http://www.vintagesynth.com/ |Vintage Synth Explorer]}}

* [{{cita web|http://experimentalistsanonymous.com/diy/Schematics/OOP%20Japanese%20Electronics%20Book/ |Schemi elettrici di un esempio di vocoder analogico]}}

{{Controllo di autorità}}

{{Portale|musica}}

{{musica elettronica}}

[[Categoria:Sintesi vocale]]

[[Categoria:Dispositivi elettronici]]

[[Categoria:Strumenti della musica pop e rock]]

[[de:Vocoder]]

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[[he:Vocoder]]

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