E’ ora di analizzare quali sono le caratteristiche fondamentali di una scheda audio. Prima di cominciare ci terrei a precisare che questo articolo non pretende di essere una guida “definitiva” e perfetta, ma semplicemente un punto d’inizio per il neofita che vuole capire un pò come funziona questo dispositivo e quali parametri considerare per la scelta.

Cosa fa?

La scheda audio consente al computer di acquisire, convertire e riprodurre segnali audio.
Perché è necessario convertire i segnali?
Perché un segnale audio generato da un microfono o una chitarra è analogico, mentre il computer è in grado di gestire ed elaborare segnali digitali.
(vedi fig1 e 2)
I segnali digitali una volta elaborati dal pc, per poter essere ascoltati verranno convertiti nuovamente in analogici.

http://it.wikipedia.org/wiki/Conversione_analogico-digitale
http://it.wikipedia.org/wiki/Analogico
http://it.wikipedia.org/wiki/Digitale

Come leggere le caratteristiche tecniche?

Riporterò alcune caratteristiche importanti da considerare con l’aggiunta di qualche piccola spiegazione, vi consiglio sempre di approfondire tramite i link proposti.

Frequenza di campionamento e quantizzazione.

- frequenza di campionamento o sampling rate, espressa in Hertz (Hz)
- quantizzazione in bit

Il valori minimi da considerare sono 44.1 Khz e 16 bit, quelli consentiti dal cd audio tanto per capirci. http://it.wikipedia.org/wiki/CD_Audio
Registrare così permette di lavorare con file dalle dimensioni abbastanza contenute e qualità dignitosa.
Mai scendere sotto questa soglia, pena il degrado del suono.
Campionare con parametri maggiori, aumenta senza dubbio la qualità della conversione ma non è detto che tutto questo sia strettamente necessario e apprezzabile, soprattutto nell’ambito di registrazioni casalinghe.
Di seguito trovate alcuni link per approfondire la questione che probabilmente in futuro verrà trattata nel dettaglio anche sulle pagine di Laster.

http://it.wikipedia.org/wiki/Teorema_del_campionamento
http://it.wikipedia.org/wiki/Campionamento
http://it.wikipedia.org/wiki/Quantizzazione_%28elettronica%29
http://it.wikipedia.org/wiki/Filtro_anti-alias
http://en.wikipedia.org/wiki/Oversampling
http://it.wikipedia.org/wiki/Hertz
http://it.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz

Risposta in frequenza (“frequency response”)
Indica di quanto i valori della curva di risposta (fig3) si discostano dal livello ideale (zero dB).
Il grafico ideale rappresenta una risposta lineare, senza che nessuna frequenza venga enfatizzata o attenuata, nel grafico sotto, invece, ho riportato un esempio di risposta verosimile che evidenzia qualche oscillazione. (Ripeto, si tratta di un esempio)

Di solito, al posto del grafico, tra le caratteristiche di una scheda audio la risposta in frequenza sarà indicata così:

[esempio] 20 Hz to 20 kHz (+0/-2 dB)

Significa che la scheda ha un range di frequenze compreso tra 20 Hz e 20 kHz e la risposta varia da 0 dB a –2 dB.

E’ bene familiarizzare con la lettura e la comprensione dei grafici di risposta in frequenza, poiché in campo audio sono fondamentali, ad esempio possono aiutarvi nella scelta di un microfono…

http://it.wikipedia.org/wiki/Risposta_in_frequenza

Rapporto segnale/rumore (SNR o S/N).
Si esprime in dB (decibel) e rappresenta il rapporto tra segnale “pulito” e rumore, più è alto il valore di questo parametro e meglio è, diciamo che un rapporto segnale/rumore accettabile parte da 90 dB in su.
Questo parametro indica anche l’estensione dinamica della scheda audio, quindi è importantissimo per fare registrazioni di un certo livello.
Per chiarire meglio il concetto di dinamica, consiglio di leggere l’interessante articolo di Robyz:

• La dinamica
• Rapporto segnale/rumore
• Decibel

Noise Level.

E’ il livello del rumore...
E’ ovvio che il livello del rumore deve essere il più basso possibile.

Stereo Crosstalk.

E’ un parametro che sta ad indicare l’indipendenza tra i segnali destro e sinistro di un canale stereo.
Per capire meglio, immagina un segnale “panpottato” tutto a destra su un canale stereo, lo stereo crosstalk indica quale sarà il suo livello sul canale opposto, in questo caso il sinistro.
Anche questo si esprime in dB e chiaramente assume valori negativi (es –90 dB), quindi a valori più bassi corrisponde una separazione migliore.
esempio : -98 dB < –90 dB, quindi, in questo caso –98 dB è un valore migliore.

Latenza.

Si esprime in millisecondi (ms). E’ il tempo impiegato, per acquisire, convertire e rendere udibile un segnale. Ovviamente minore è meglio.
La latenza non dipende solo dalla scheda audio, ma anche dalle prestazioni del computer, dai driver e dalla ram soprattutto quando lavoriamo con VSTi e Plug-in…

http://it.wikipedia.org/wiki/Latenza

Connessioni, ingressi, uscite e preamplificatori integrati.

A prescindere dal numero di ingressi e uscite, bisogna capire di che tipo sono e che connettori vanno usati.
Ecco i principali:

· Jack

La prima cosa da differenziare è la dimensione, come tutti saprete esistono jack da 1/ 4” (6,3 mm) e da 1/ 8” (3,5 mm), che a loro volta possono essere di tipo TS o TRS, detti anche sbilanciati/bilanciati o mono/stereo a seconda degli usi.
Nelle sigle, la T sta ad indicare Tip (punta), la R Rring (anello), mentre la S sta per Sleeve (massa). Si intuisce che un jack TS avrà solo Tip e Sleeve, ovvero due connettori, mentre un jack TRS avrà tre connettori, appunto Tip Ring e Sleeve.
http://en.wikipedia.org/wiki/TRS_connector
http://it.wikipedia.org/wiki/Connettore_Jack

La differenza tra bilanciato e sbilanciato è semplice, in una connessione sbilanciata sono presenti due conduttori, uno è la massa, l’altro porta il segnale, questo tipo di connessione va bene per brevi distanze, come il cavo di una chitarra.
Si parla di bilanciato quando dei tre conduttori : uno porta il segnale, un altro ha lo stesso segnale ma di segno inverso e il terzo va a massa, con questo sistema si annullano le interferenze per le lunghe distanze.
Occhio a non confondere bilanciato con stereo…stereo significa che la connessione porta due segnali distinti (L e R), mentre quando parliamo di bilanciato ricorda che il segnale è uno solo che viene invertito di segno sull’altro conduttore come spiegato in precedenza.

· XLR “Cannon”.

La struttura tipica della connessione è due conduttori più la massa (ma non solo, vedi link), è un tipo di connessione usatissima per i microfoni ma anche altre apparecchiature, direi che è lo standard più usato nel campo audio.
Il discorso bilanciato/sbilanciato è analogo a quello già fatto per i jack.

http://it.wikipedia.org/wiki/Connettore_XLR

· Digitale Ottico.

E’ un (relativamente) nuovo sistema di connessione in fibra ottica, si usa con il formato S/PDIF e ADAT.
L’S/PDIF veicola un segnale stereo, mentre l’ADAT arriva sino a 8 canali contemporaneamente.
E’ usato per interfacciare diverse apparecchiature.

http://it.wikipedia.org/wiki/ADAT
http://it.wikipedia.org/wiki/SPDIF

· MIDI.

Le connessioni MIDI permettono di interfacciare con la scheda audio qualsiasi dispositivo dotato di questo standard, come controller, tastiere, pad e altro. Ricordo che attraverso le connessioni MIDI non passano segnali audio, ma informazioni.

http://it.wikipedia.org/wiki/Musical_Instrument_Digital_Interface

· RCA.

E’ un tipo di connessione che viene usata in campo Hi-Fi oppure nei mixer per DJ, forse non è fondamentale per l’home recorder, ma è giusto menzionarla poiché potrebbe tornare utile in qualche occasione…

http://it.wikipedia.org/wiki/Connettore_RCA

Ingressi. (input)

Dopo questa panoramica sul tipo di connessioni bisogna individuare il numero di ingressi e uscite che occorrono per le nostre registrazioni.
Per prima cosa, fate attenzione alle diciture “ingressi” (input) e “canali” (channel), se avete intenzione di registrare tre microfoni contemporaneamente la scheda dove avere non solo 3 ingressi ma anche 3 canali…
Poi dovete capire di che tipo sono, per i microfoni serviranno ingressi appositi detti microfonici con preamplificatore di buona qualità integrato e possibilità di alimentazione phantom [1] per i mic a condensatore, per collegare “in diretta” bassi e chitarre servirà un ingresso “instrument” o “Hi-Z”, mentre per collegare una tastiera o altro dispositivo occorrerà un ingresso di linea ecc…
Pensiamo bene a quanti e quali ingressi ci serviranno per le nostre registrazioni.

Uscite. (output)

E’ chiaro che ne servono almeno un paio dedicate ai monitors e una (stereo) per le cuffie, fondamentali per il mix e per avere riferimenti mentre si registra una traccia. Schede audio più avanzate offrono anche l’opportunità di avere altre uscite, ad esempio uscite monitor secondarie o altro.

Nota : consiglio di comprare presto una buona coppia di monitor, fare i mix con le cuffie è un casino.

Preamplificatori integrati. (fidarsi è bene...)
Gli ingressi microfonici delle schede audio, sono associati ad un preamplificatore. E’ chiaro che le differenze esistono: i pre di una scheda a due ingressi pagata 200 euro non possono essere migliori di un preamplificatore esterno che costa migliaia di euro...
Inoltre ogni scheda audio ha preamplificatori molto diversi e non è facile dire quale sia migliore, se non dopo averli ascoltati e confrontati in diverse condizioni, ma è comunque difficoltoso poiché entrano in gioco anche fattori soggettivi…
Ritengo che per l’home recorder i pre integrati sono un ottimo compromesso, poiché garantiscono spesso un discreto livello di qualità spendendo relativamente poco, sia in termini economici che in termini di spazio.
Se l’intenzione è quella di usare preamplificatori esterni, compressori e microfoni di alta qualità al massimo delle loro possibilità, a mio avviso è meglio non affidarsi a schede audio con pre integrati, ma cercare ottimi convertitori o interfacce audio con ingressi adatti…però i costi lievitano sensibilmente.

La connessione al computer.

Esistono almeno tre tipologie di schede audio, che sono: schede audio portatili, schede audio esterne e schede audio interne.

· Schede audio portatili:
Sono interfacce audio esterne che per dimensioni e robustezza possono essere trasportate, un’ottima soluzione per l’home recorder base, che vuole una certa compattezza e una spesa relativamente contenuta, comode da trasportare in giro per registrare concerti o prove.
Possono essere connesse al pc tramite:

·  USB : ormai quasi tutte le schede utilizzano il protocollo USB 2.0 che permette buone velocità di scambio dati e una grande facilità di installazione, basta un cavo, il cd con i driver ed è fatta.
·  Firewire : è necessario che il computer abbia una porta firewire, la connessione avviene sempre mediante un apposito cavo. Rispetto all’USB 2.0 il firewire400 è un po’ più lento (400 Mbit/s contro i 480 dell’USB 2.0) ma consente una maggiore stabilità del flusso dati, per questo motivo si preferisce soprattutto in particolari condizioni dove il carico di lavoro è abbastanza gravoso. Raccomando di verificate bene la compatibilità con il vostro computer.

· Schede audio esterne:

Simili alle portatili ma hanno un maggior numero di ingressi e si trovano in formato rack da una o due unità, il metodo di connessione maggiormente usato è il firewire. Ottime per creare un discreto home-studio.

· Schede audio Interne:

Per comodità le divido in PCI, PCI con modulo esterno e PCIe:

·  PCI : generalmente vengono destinate all’intrattenimento, ma esistono versioni per l’home recording (sempre più rare). Si installano direttamente sulla scheda madre del computer, richiedono quindi uno slot PCI libero o la sostituzione della scheda audio già esistente, inoltre bisogna avere un minimo di competenza per il montaggio.
·  PCI con modulo esterno: vale quanto detto per le PCI, con la differenza che presentano un modulo esterno dedicato ai connettori audio e i controlli principali, sono usatissime per postazioni fisse di home recording e studi di registrazione.
· PCIe (PCI express) : lo slot è diverso dal classico PCI, per ora questa connessione è destinata ad interfacce professionali come i sistemi Pro Tools HD e altre.

Quale  connessione scegliere?

Bisogna scegliere in base alle proprie necessità, anche perché ultimamente i produttori “settorializzano” il sistema di connessione in base al tipo di scheda e all’uso che se ne deve fare, ad esempio, le schede USB sono maggiormente destinate all’entry level o come interfacce portatili, il firewire si preferisce per le schede esterne pro e semi-pro con molti ingressi mentre per i prodotti di alta gamma si usano le connessioni PCI e PCIe. (sempre in linea di massima)
Come primo acquisto, a mio parere, una scheda con connessione USB 2.0 o Firewire va benissimo.

• Universal Serial Bus
• Firewire (IEEE 1394)
• Peripheral Component Interconnect
• PCI Express

Driver.

I driver sono fondamentali per far dialogare la scheda in modo corretto con il computer, sono forniti al momento dell’acquisto dell’interfaccia e periodicamente va controllato il sito del produttore per cercare eventuali aggiornamenti.
Accertatevi che la scheda supporti i driver ASIO, ovvero Audio Streaming Input Output, servono assolutamente per la maggior parte dei software di registrazione e consentono di avere bassi valori di latenza.

• Audio Streaming Input Output

Quale scegliere?.

Ormai il livello qualitativo per schede audio della stessa fascia di prezzo si è uniformato, soprattutto per l’entry level, ritengo che per percepire realmente un salto di qualità bisogna puntare a prodotti di categoria (e costo) superiore.
Non faccio i nomi delle marche, né indico le mie preferite, ormai con internet basta fare un attento lavoro di ricerca su siti e forum per trovare le più svariate informazioni, una volta assimilate queste cose, la scelta va fatta in base alle proprie necessità e alla disponibilità economica.
Direi che è difficile prendere grosse fregature, basta documentarsi per bene, leggere e confrontare più volte le caratteristiche tecniche e soprattutto avere le idee chiare.

Conclusioni.

Spero che questa snella panoramica sul mondo delle schede audio sia utile e chiara.
Aggiungo solo un ultimo consiglio: chi ha realmente voglia di cimentarsi nella registrazione o comunque con la fonia e l’audio in generale è meglio che si abitui a leggere e comprendere bene l’inglese, così sarà sicuramente più facile approfondire le tematiche che riguardano questo mondo dato il vasto numero di testi e siti internet scritti in questa lingua.

Grazie per aver letto sin qui, il prossimo articolo sarà dedicato ai microfoni.

Enzo.

[1] Alimentazione Phantom: alimentazione necessaria al funzionamento di alcuni tipi di microfono fornita dal mixer, dal preamplificatore o da un alimentatore esterno.

Ulteriori approfondimenti: Psicoacustica