Insegnamento appartenente all'orientamento multimedia comune per le Lauree Magistrali in Ingegneria Informatica, Ingegneria delle Telecomunicazioni e Ingegneria del Cinema e dei Mezzi di Comunicazione, collocato al I semestre del II anno.
In questo corso vengono ripresi ed approfonditi argomenti di Elaborazione e Trasmissione di Informazioni Multimediali e Teoria dei Segnali, con specifico riferimento gli aspetti fondamentali della codifica, compressione, elaborazione, analisi e sintesi dei segnali audio digitali.

Conoscenza e capacità di comprensione
- Conoscenza delle tecniche di rappresentazione digitale del segnale audio; capacità di analizzare e calcolare i parametri caratterizzanti delle varie tipologie di segnali audio sapendo valutare i vantaggi dell'impiego di ciascuna tecnica in differenti contesti.
- Conoscenza delle fondamentali nozioni di psicoacustica per la comprensione delle tecniche di elaborazione e analisi del suono nel dominio del tempo e della frequenza.
- Conoscenza degli algoritmi e standard di codifica e compressione del segnale vocale e audio (standard ITU, MPEG, Dolby); capacità di utilizzare, modificare e configurare in modo appropriato i diversi standard in funzione dei vari scenari applicativi.
- Conoscenza delle tecnologie per la sintesi e modellizzazione dei segnali audio ivi compresa la descrizione dell'audio sintetico e partiture musicali.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Capacità di applicare filtri di elaborazione su segnali audio digitali attraverso programmi di calcolo numerici o linguaggi di programmazione.
- Capacità di applicare le tecniche di elaborazione dell’audio per la creazione di effetti audio digitali.
- Comprensione dei fattori di merito nella scelta e progettazione di un codificatore audio e voce; capacità di affrontare le principali questioni legate all'utilizzo di diversi formati per contenuti multimediali.

Conoscenze di base di teoria ed elaborazione dei segnali digitali: filtri numerici, trasformata di Fourier, analisi dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza. Conoscenza di base di linguaggi di calcolo numerico come Matlab o Octave, conoscenza avanzata dei linguaggi di programmazione (linguaggio C preferibilmente) per lo studio dei codificatori/decodificatori audio e lo sviluppo di software per l'elaborazione dell'audio digitale.

- Il suono come segnale. Caratteristiche fondamentali, psicoacustica e rappresentazione digitale. (10h)
- Analisi ed elaborazione del suono e della voce. Tecniche nel dominio del tempo e della frequenza. (20h)
- Tecniche e standard di codifica digitale dell’audio e della voce. (20h)
- Sintesi di segnali audio, audio editing, protocolli per il controllo e l'interazione di dispositivi/sintetizzatori musicali elettronici (10h)

Sono previste circa 6 diverse esercitazioni sperimentali in laboratorio (18h) che riguardano l'implementazione delle tecniche di codifica, analisi, sintesi ed elaborazione dell'audio digitale illustrate a lezione tramite l'utilizzo di linguaggi di programmazione (C/Java) o programmi di calcolo numerico (Matlab/Octave).

Il testo di riferimento, che copre ad alto livello la quasi totalità degli argomenti presentati a lezione è "V. Lombardo e A.Valle, Audio e Multimedia, Apogeo". Tramite il portale della didattica viene messo a disposizione ulteriore materiale didattico per lo studio: copie elettroniche dei lucidi presentati in aula e degli appunti del docente, testi e riferimenti bibliografici integrativi, codice utilizzato a lezione e nei laboratori, esempi di temi d’esame.

L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento tramite una prova scritta costituita prevalentemente da domande a risposta aperta, circa 10, relative a tutti gli argomenti delle lezioni e dei laboratori.
La valutazione dell'elaborato è espressa in trentesimi e viene fatta considerando a) la correttezza delle risposte, b) la pertinenza delle informazioni fornite, c) la capacità di rispondere in modo chiaro, preciso e razionale, motivando adeguatamente le argomentazioni prodotte.
L'elaborato comprende anche la richiesta di risolvere uno o due problemi per verificare la capacità di analizzare situazioni pratiche e applicare le conoscenze in contesti d'uso particolari vincolati da singolari specifiche tecniche.
Il tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 2 ore e non è possibile consultare materiale didattico né appunti o altri testi. Lo studente può utilizzare soltanto fogli protocollo a quadretti, che saranno vidimati dal docente dopo che lo studente avrà apposto il proprio nome e la data dello scritto, e una o più biro nere o blu (non rosse).
Il voto finale è composto essenzialmente dalla valutazione dello scritto e, a scelta dello studente o per libera decisione del docente, dal voto di una eventuale prova orale (che può far variare il voto sia in positivo sia in negativo). Di norma la parte orale dell’esame va sostenuta nell’appello in cui si è superato lo scritto.
Gli studenti, in gruppi da due persone, possono integrare la valutazione finale, fino ad un massimo di tre trentesimi, tramite la realizzazione di un progetto di elaborazione audio proposto dal docente da consegnarsi e discutere entro il primo appello d'esame.
Il progetto costituisce un ulteriore elemento per valutare le abilità dello studente nel risolvere problemi in contesti nuovi e più ampi rispetto ai casi specifici analizzati nel corso dell'insegnamento, e verificarne l'autonomia nell'apprendere le nuove conoscenze necessarie.