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12 Codifica numerica del segnale audio

segnale mascherato e l’energia di quella parte dello spettro di potenza del segnale mascherante che cade all'interno dello stesso filtro uditivo nel quale è compreso il segnale. Per rilevare la caratteristica dei filtri uditivi, quindi, si può utilizzare un segnale sinusoidale e del rumore bianco con densità spettrale fissata. Allargando progressivamente la banda del rumore nell’intorno della frequenza del segnale mascherato, la potenza che contribuisce al mascheramento aumenta progressivamente, fino a che la banda del rumore stesso non supera la banda del filtro cercato. Superato tale valore l’efficacia del mascheramento non varia. Nella procedura indicata non risultano fissati i livelli del segnale mascherante e del mascherato. Per essi si fa l’ipotesi che il rapporto tra la potenza del segnale e quella del rumore che cade nella banda del filtro uditivo nel momento in cui il segnale mascherante ha il sopravvento sia costante e pari ad uno.

Le bande dei filtri uditivi, dette bande critiche, corrispondono ad intervalli della membrana basilare di ampiezza approssimativamente pari a 1.3 mm. Tale ampiezza è utilizzata come unità di misura dell’ascissa lungo la membrana basilare ed è definita bark. Le frequenze centrali “f” e le ampiezze “b” delle bande critiche sono riportate nella seguente tabella

bark 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
f(Hz) 50 150 250 350 450 570 700 840 1000 1170 1370 1600
b(Hz) 100 100 100 100 110 120 140 150 160 190 210 240
 
bark 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
f(Hz) 1850 2150 2500 2900 3400 4000 4800 5800 7000 8500 10500 13500
b(Hz) 280 320 380 450 550 700 900 1100 1300 1800 2500 3500

Tab. 1.1 - Frequenze centrali e ampiezze delle bande critiche.


In realtà, il modello dell’apparato uditivo presentato è notevolmente semplificato. Innanzitutto non esiste un unico banco di filtri centrati su frequenze prefissate, ma sarebbe necessario considerare per ciascun segnale un filtro centrato sulla sua frequenza. Inoltre i filtri uditivi non risultano né ideali, né lineari e possono esistere complesse interazioni tra componenti non appartenenti alla stessa banda. Per ulteriori approfondimenti su questi aspetti si rimanda alla bibliografia [Moo89].