L'audio digitale nella ripresa video con fotocamere High Definition

A cura di: Gianfranco Corigliano, backstage di Andrea Spinelli e Luca Paglialonga

Come scegliere il microfono esterno più indicato tra quelli direzionali, omnidirezionali stereo oppure mono in base alle necessità. Le impostazioni di regolazione dei livelli audio più indicate da adottare sulla fotocamera in base alle tipologie di ripresa. Il filtro passa-alto, l'attenuazione del rumore a bassa frequenza e il filtro antivento "windshield.

 

Introduzione Caratteristiche fondamentali dell'audio e di un microfono
Differenze tra microfono interno on-camera ed esterno Microfoni per riprese video
Utilizzo sul campo (consigli e tecniche dei microfoni) Regolazione dei livelli audio
RØDE Stereo VideoMic Pro e RØDE Video Mic Pro Conclusioni e link correlati

 

Introduzione

La registrazione dell'audio con le fotocamere Reflex High Definition D-Movie è uno degli aspetti più controversi e spesso trascurati da parte dei videomaker. A differenza del mondo filmmaker dove l’audio delle riprese operate sui set televisivi o cinematografici con Reflex HD è trattato ai massimi livelli anche attraverso specifiche figure come quelle dei tecnici del suono. Spesso si tende a dare adeguata importanza alla qualità della ripresa video, preoccupandosi di attivare dal menù della fotocamera la più alta risoluzione possibile, senza pensare che la registrazione di un audio di qualità permette ad uno spettatore di apprezzare maggiormente le riprese video. Basta provare a guardare un film con l’audio spento per rendersi conto di quanto importante sia il suono per rafforzare o addirittura accendere l’emozione. Anche un ottimo filmato con un pessimo audio può facilmente distogliere l'attenzione dello spettatore e rendere il filmato poco “attraente”. In molti casi, registrare un audio di elevata qualità, potrebbe essere ben più importante della qualità stessa del filmato finale; si immagini ad esempio le riprese di una cover di un brano musicale, di un concerto o dei dialoghi di un'intervista. Lo scopo della cattura e registrazione dell'audio nelle riprese video è di ottenere registrazioni sonore il più simile a quanto ad orecchio si sarebbe percepito in quella situazione (e se possibile meglio ancora sfruttando la fisica di spazi, distanze e direzioni di propagazione), dall’orecchio destro, dal sinistro e dall’eventuale persona davanti che distinguiamo nello spazio anche chiudendo gli occhi.
In questa pubblicazione eXperience esploreremo la teoria di base dell’audio digitale analizzando quali strumenti utilizzare in abbinamento alle fotocamere digitali per catturare e registrare audio.

Si esamineranno i tipi di microfoni più adatti per le riprese video con le fotocamere reflex e il loro utilizzo sul campo; si cercherà di capire come migliorare la qualità dell'audio registrato attraverso la fotocamera in maniera semplice ed economica, rendendo la registrazione dell'audio uno degli strumenti più potenti e flessibili delle riprese video, senza addentrarsi troppo nelle tecniche avanzate di cattura dell'audio o dell'utilizzo di microfoni speciali e/o amplificati per riprese specifiche. Partendo dal presupposto che il microfono dovrebbe, quando possibile, essere posizionato quanto più vicino alla sorgente audio, valuteremo fino a quali soglie di amplificazione on-camera potremo spingerci prima di valutare sistemi di prolunghe cavo, microfoni via radio oppure pre-amplificatori per DSLR.

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L'utilizzo di un microfono esterno di qualità in abbinamento ad una fotocamera reflex High Definition, permette di ottenere filmati con una qualità audio di tutto rispetto. La RØDE, azienda australiana leader nella produzione di microfoni, presenta a catalogo microfoni specifici per le fotocamere Reflex DSLR. Nelle immagini possiamo osservare tre microfoni della gamma RØDE compatibili con le fotocamere digitali. L'immagine di sinistra mostra il RØDE VideoMic Pro su supporto Rycote® Lyre® shock mounting; nell'immagine di centro lo Stereo VideoMic Pro su SmartSLIDER Reflex 560 e a destra lo "shotgun" VideoMic Pro, notare le piccole dimensioni e ingombro rispetto al Nikkor AF-G 70-200 f/2,8 VR II.

Caratteristiche fondamentali dell'audio

Il suono e il rumore sono la diretta conseguenza della propagazione nell’aria o in un solido delle vibrazioni generate da un corpo in oscillazione; queste vibrazioni raggiungono l’orecchio umano, il quale tramite un complesso meccanismo interno, è responsabile della creazione della sensazione uditiva, direttamente collegata alla natura della vibrazione. Si parla più specificamente di "suono" quando l’onda sonora è generata da una vibrazione periodica, mentre di "rumore" quando i movimenti oscillatori sono di lunghezza e velocità irregolari e l’onda sonora non presenta un preciso carattere di periodicità. I tre elementi fondamentali che caratterizzano il suono sono l'intensità, l'altezza e il timbro. L’intensità, detta anche ampiezza, è la grandezza che permette di distinguere i suoni deboli da quelli più forti; un suono è tanto più forte quanto maggiore è l’ampiezza delle oscillazioni della sorgente che lo genera. Il volume percepito da una sorgente sonora dipende pertanto primariamente dall’intensità del suono, valore che viene misurato in decibel (dB) e che si riferisce alla scala della sensibilità dell'udito umano che varia dai 0 ai 140 dB.

 

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Sopra sono mostrate le quattro pagine di visualizzazione a monitor offerte in Live View Video. Premendo il pulsante a destra del monitor “info” si passa dalla visualizzazione a piene informazioni con anche il diagramma a barre audio V-Meter (mostra anche i picchi mantenendo acceso per circa un secondo il segmento ultimo interessato), alla visualizzazione pulita della sola inquadratura e dei dati tempo, apertura diaframma e ISO, quindi reticolo e orizzonte virtuale. La rappresentazione si riferisce in questo caso alla Nikon D7100.


L’altezza o frequenza di un suono è dovuta alla rapidità delle oscillazioni che la producono e ci consente di distinguere i suoni acuti da quelli gravi; maggiore sarà la frequenza dell’oscillazione e maggiore sarà l'altezza del suono; intuitivamente più il suono sarà acuto e maggiore sarà la sua frequenza. La frequenza rappresenta quindi il numero di periodi o di vibrazioni al secondo e viene espressa comunemente in Hertz (Hz). Un Hz è uguale a una vibrazione al secondo; 1 Kilo Hertz corrisponde a 1.000 vibrazioni al secondo. Il timbro è quella caratteristica che contraddistingue i suoni tra loro e dipende dalla natura del corpo, dalla sua forma e dalle vibrazioni che esso genera. Si può affermare che il timbro rappresenta la qualità del suono e permette di distinguere i suoni emessi da sorgenti diverse, anche se esse mostrano la stessa frequenza e intensità; ad esempio ogni strumento musicale presenta un timbro differente. Un suono per essere letto da un computer deve essere catturato in forma analogica quindi “quantizzato” e trasformato in un segnale digitale, in ultimo in un file; inoltre, occorre garantire che la riproduzione del suono sia la più fedele possibile alla sua versione originale che è analogica, in modo che il suono possa essere elaborato nella maniera più efficiente possibile. Il microfono è lo strumento necessario a catturare le variazioni della pressione sonora (suono) e a trasformarla in un segnale elettrico; in un secondo tempo il segnale elettrico deve essere convertito in un segnale digitale usando un "Analogue to Digital converter" (ADC), nel caso delle reflex video il convertitore analogico digitale si trova all'interno della fotocamera. La digitalizzazione del suono consiste nel passaggio da una rappresentazione di tipo analogica del segnale ad una rappresentazione numerica digitale. Si compone di due fasi distinte il campionamento e la quantizzazione del segnale. L’ADC preleva i campioni del segnale ad istanti di tempo regolari "sample rate" (SR); ogni campione audio viene poi codificato in un numero binario; di conseguenza la frequenza di campionamento è la misura espressa in hertz del numero di volte al secondo in cui un segnale analogico viene misurato e memorizzato in forma digitale. Con il campionamento dell'audio analogico nel tempo si misura in effetti il valore dell’ampiezza dell'onda ad intervalli di tempo regolari, maggiore è il numero di misurazioni dei campioni audio che si effettuano nell’unità di tempo e maggiore sarà la precisione della rappresentazione digitale.

Il sample rate rappresenta il numero di campioni audio che sono registrati al secondo. Più elevato è il sample rate e più accurata è la rappresentazione digitale del suono.

Poiché la percezione dell’udito dell’essere umano arriva ad un massimo di 20.000 Hz, un sample rate di 44.000 Hz è più che sufficiente per riprodurre il segnale audio senza una perdita percettiva di qualità. La qualità del suono del CD audio è infatti pari a 44.100 Hz di sample rate per ciascun canale stereo.
La quantizzazione del segnale audio consiste invece nel rappresentare ciascun campione audio in un numero binario; di fatto per ogni campione sono a disposizione un numero prefissato di bit. La profondità di bit nell'audio digitale indica il numero di valori a disposizione per quantificare l’ampiezza. La qualità dell'audio digitale è garantita utilizzando una profondità di 16 bit per campione (65.536 valori di campionamento distinti); nell’industria discografica si arriva a valori di 24 bit, fermo restando che l'orecchio umano non riesce a percepire più di 65.536 livelli di quantizzazione distinti, che è anche la capacità di dettaglio acustico dell'udito umano. Il segnale digitale una volta campionato e quantizzato viene poi memorizzato nel caso delle fotocamere reflex HD su tracce separate all'interno delle clip video.

Bisogna ricordare che per quanto riguarda la registrazione digitale dell'audio nelle fotocamere Reflex Video Nikon D-Movie, le sequenze video sono registrate su scheda di memoria con audio digitale nel formato PCM lineare (Pulse Code Modulation) con profondità di campionamento a 16 bit e con un sample rate di 48.000 Hz stereo.

I microfoni hanno il compito di convertire la pressione acustica in una tensione elettrica; un microfono è quindi un trasduttore, ossia un convertitore, capace di trasformare il suono in un'altra grandezza fisica (un segnale elettrico), che potrà essere successivamente letto da un amplificatore, un registratore o un trasmettitore. Ogni microfono nasce per un utilizzo specifico ed è estremamente importante conoscerne il funzionamento e le caratteristiche di base per ottenere dei buoni risultati. Il microfono deve essere quindi sensibile alla pressione, anche a pressioni impercettibili, in modo da poter raccogliere anche suoni non particolarmente intensi; dovrà essere in grado di trasformare l'energia sonora in un segnale elettrico che sia, istante per istante, fedele il più possibile per intensità e frequenza con la pressione sonora esercitata sul microfono. Il suono come detto in precedenza viene misurato in decibel (dB); attualmente esistono due tipi differenti di scale per misurare il suono, il dBSPL (decibel sound pressure loudness) e il dBm (decibel milliwatt). Il dBSPL altri non è che la misura effettiva della pressione acustica generata da una sorgente sonora; la soglia del dolore per l'orecchio umano è posta a 130 dBSPL, a questi valori è possibile ottenere danni permanenti all'udito. Il valore di “Maximum SPL (Sound Pressure Level)” di un microfono rappresenta il massimo livello di pressione che un microfono può supportare. Il dBm (decibel milliwatt) serve invece a misurare il suono in un'unità di corrente elettrica; viene visualizzato dalla fotocamera attraverso il VU meter che monitorizza i livelli d'ingresso audio; attraverso l'utilizzo del VU meter si possono regolare accuratamente i livelli d'ingresso audio della fotocamera. Il VU meter è lo strumento di misura dell'intensità del segnale nelle strumentazioni audio.

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La conoscenza dei fondamenti dell'acustica sono essenziali per comprendere i principi di funzionamento dei microfoni e del loro utilizzo sul campo.

Differenze tra microfono interno “on-camera” ed esterno

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Le fotocamere reflex video dispongono, in prossimità della slitta porta accessori, di un microfono incorporato che sarà possibile attivare o disattivare dal menù impostazioni. Inoltre è possibile inserire sulla slitta un microfono esterno di qualità superiore a quello interno camera.

La massima attenzione dei produttori di fotocamere digitali è rivolta alla ricerca e sviluppo dell'acquisizione delle immagini con la miglior qualità possibile, mentre l’audio “on-camera” è ad oggi relegato ad un ruolo “di base”. Proprio per questo motivo il marchio RØDE, azienda australiana leader nella produzione di microfoni professionali, ha deciso di proporre alcuni modelli all’avanguardia come caratteristiche tecniche, per rispondere alle crescenti esigenze degli utenti di fotocamere Reflex D-Movie HD che non si accontentano della qualità dell'audio registrabile dal microfono interno, ma che intendono ottenere un audio di maggiore qualità. Sul mercato esistono reflex sia con microfono mono sia stereo, nel caso delle Nikon D5200, D7100 e D5300 per citarne solo alcune, sono utilizzate due capsule nel corpo macchina in modo da replicare la registrazione stereofonica.

Connettori cuffie, microfono, USB, HDMI e terminale accessori in questo caso della Nikon D7100. Per livelli qualitativi audio in presa diretta Hi-Fi, le fotocamere della gamma Nikon dispongono della presa jack microfonica.
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Nell'utilizzo pratico sul campo è indispensabile poter ascoltare in tempo reale l'audio registrato dal microfono, per prevenire la registrazione di rumori di fondo o sorgenti sonore indesiderate.
In mancanza di cuffie professionali si possono utilizzare anche cuffie per cellulari del tipo Apple Iphone. Nell’immagine Nikon D600 con RØDE VideMic Pro su SmartSlider Reflex 560.


Si ricorda che il microfono incorporato non potrà in alcun modo fornire registrazioni professionali di presa diretta anche solo a causa della sua collocazione interna, infatti, potrebbe anche registrare i suoni prodotti dal funzionamento di decentramento ottico del sistema di stabilizzazione VR o nel caso di utilizzo dell’autofocus interno (se ne sconsiglia l’utilizzo). Nei modelli di microfoni stereo come quelli della RØDE sono utilizzate due capsule cardioidi (direzionali) montate in configurazione X/Y, pertanto le due capsule sono sovrapposte con un angolo di incidenza di 90°; questa caratteristica permette di percepire un panorama stereofonico più dettagliato e reale rispetto al sistema adottato dai microfoni on-camera. La possibilità da parte dei microfoni RØDE di utilizzare capsule più grandi rispetto a quelle delle fotocamere, permette di gestire pressioni più elevate alle basse frequenze senza incorrere in distorsioni. Il preamplificatore microfonico di una fotocamera digitale non può ad oggi competere con quello presente all'interno dei microfoni esterni. Un'altra problematica che può manifestarsi con l'utilizzo del microfono interno camera è la registrazione dei rumori dovuti al movimento o dell’operatore filmmaker; si pensi ad esempio ai movimenti della mano sul corpo macchina, al respiro dell'operatore, al movimento dello zoom o dei sistemi di stabilizzazione ottica. Al fine di ridurre al minimo i rumori di questo genere i microfoni RØDE sono montati su dei supporti con sospensione elastica.

 

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Il microfono RØDE Stereo VideoMic Pro montato su Nikon D7100 con antivento Dead Kitten. Il RØDE Stereo VideoMic Pro dispone di due selettori: a sinistra il filtro passa-alto a due posizioni 0 e 75 Hz e a destra il controllo dei livelli di ingresso audio a tre posizioni –10dB, 0dB e +20dB. Premendo il pulsante “i” sulla sinistra del monitor Nikon D7100 si accede, in Live View Video, al menù di scelta rapida per decidere il formato, il Picture Control, la luminosità monitor, la risoluzione ed il framerate, la compressine H264, quindi le impostazioni audio. Le schermate sopra mostrano la regolazione Audio che dal joystick multiselettore può essere variata da Auto al valore manuale desiderato nella scala + 20 fino a scendere al totale spegnimento OFF.


 

LIVE VIEW VIDEO D-MOVIE
Monitor in Live View Video
Regolazione Livelli Audio
Regolazione Volume Cuffie
Regolazione Bilanciamento del Bianco
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Durante il Live View Video sopra mostrato su Nikon D610, sono disponibili diverse regolazioni anche senza uscire dal Live View:
1. Regolazione Livelli Audio: premendo il pulsante “?” quindi il multi-selettore è possibile attivare la regolazione dei livelli Audio. In Manuale sono selezionabili venti step con valori selezionabili da 1 a 20.

2. Regolazione Volume Cuffie: con le cuffie inserite nella presa del corpo Nikon, premendo il pulsante “?” quindi il multi-selettore è possibile variare in diretta il volume cuffie potendo selezionare valori tra 1 e 30.

3. Regolazione Bilanciamento del Bianco: anche durante il REC, premendo il pulsante “?”, si attiva l’icona WB potendo variare il Bilanciamento del Bianco attraverso le ghiere selettrici. Con la ghiera posteriore saranno variabili i gruppi di diversa sorgente mentre con la ghiera anteriore saranno disponibili le variabili del gruppo WB impostato.
Durante il REC Video restano operative anche le variazioni ISO, tempo, luminosità monitor e diaframma obiettivo dalla ghiera fotocamera con obiettivi a diaframma elettromagnetico oppure dalla ghiera diaframma obiettivo su obiettivi dotati di ghiera fisica regolazione apertura.

Metodi di pagamento: