Cenni sulla registrazione digitale

 

hifi-Digital.signal.svgBisogna capire che la registrazione digitale consiste nel campionare un segnale analogico. Campionare nello standard del CD audio significa catturarne 44100 campioni ogni secondo (44.1 KHz). Ad ogni campione viene assegnato un valore numerico che corrisponde all’ampiezza dell’onda analogica in quella frazione di secondo. Lo standard CD audio ha stabilito che questa assegnazione fosse fatta con numeri binari a 16 bit: una macchina elettronica conosce solo “acceso” o “spento”, cosa che noi umani rappresentiamo con “1” e “0” nel cosiddetto sistema binario (solo due cifre invece delle 10 del sistema decimale). “A 16 bit” significa che ci sono 216 = 65536 numeri (=valori) diversi da assegnare. Sembrano molti a prima vista, ma non lo sono. Anche se ogni secondo possiamo dare a ognuno dei 44100 campioni del segnale sonoro uno dei 65536 valori disponibili, avremo sempre un risultato come quello del grafico in alto a sinistra: un profilo a “dente di sega” al posto dell’onda analogica originale. I circuiti di conversione D/A dei lettori CD fanno le acrobazie per ovviare a questo e a molti altri problemi tipici della registrazione digitale. Primo fra tutti quello del “jitter” (letteralmente, tremolio): un DAC di un normale lettore CD ha il compito di andare a riprendere ciascuno dei 44100 campioni, assegnargli uno dei 65536 valori di ampiezza disponibili e riposizionare ognuno di essi allo stesso preciso istante a cui il campionatore A/D (il registratore digitale) lo aveva prelevato; insomma, il cosiddetto “clock” del DAC deve essere in grado di sincronizzarsi a quello originale del segnale digitale. Non succede mai, c’è sempre una discrepanza che crea il jitter, che può essere solo attenuato, non eliminato. Di qui la qualità di una unità DAC, che sarà migliore quanto saprà ridurre il jitter ed altre problematiche tipiche del digitale al minimo possibile, cosa ben più importante oggi della perdita di qualche dato in lettura, per altro facilmente interpolabile. Una soluzione più radicale per migliorare il suono del CD alla fonte sarebbe cambiare lo standard, elevarlo. Oggi il suono digitale potrebbe avvalersi di tecnologie come il Super Audio CD (SACD), il DVD Audio, o l’HDCD, praticamente i “Blue Ray” dell’audio, che migliorano sia la frequenza di campionamento che la profondità in bit del segnale musicale, ma nessuno di questi standard ha mai preso piede. Difficile immaginare, nell’era di Internet e dell’iPod, un mercato di musica ad alta definizione che ci spingerebbe a sostituire i vecchi CD con il nuovo formato, come era successo al vinile con il CD (e come sta accadendo al DVD col Blue Ray). Ormai il futuro è del download di file musicali, magari ad alta definizione: il campionamento può essere fatto a 20, 24, 32 bit con frequenze di 48, 96, 192 KHz. La dimensione dei file cresce ma con essa anche la qualità audio. Oggi scaricare file di quelle dimensioni ed immagazzinarli non è più un problema. Morti i nuovi formati su disco ottico, rimane il lettore musicale portatile o …il computer.

hifi-Musica_liquida2La migliore sorgente digitale ce l’hanno già quasi tutti in casa…

Pensateci bene: gli hard disc interni non soffrono certo dei problemi di lettura dei supporti ottici come il CD e il DVD, anzi, sono nettamente più precisi e stabili. Il lettore CD\DVD del computer è ottimo come meccanica, ma non per l’ascolto diretto, bensì per l’estrazione totale non compressa (non MP3!) dei dati musicali dai nostri CD, per immagazzinarli sull’hard disc (magari esterno e ben capiente) per la successiva riproduzione.

La disponibilità di convertitori digitale-analogico economici e ben suonanti da collegare alla porta USB, permette oggi di fare del PC una sorgente HiFi nel vero senso della parola, forse la migliore e più immediata che si abbia a disposizione. Nel caso dei Macintosh, dal 2007 hanno tutti un’uscita ottica Toslink a cui connettere un DAC esterno (si può fare anche con la Firewire). Già riversando su hard disc il contenuto dei CD senza comprimerlo si può ottenere un miglioramento della qualità sonora, specie se la sezione di conversione D/A del lettore CD che abbiamo o che potremmo acquistare non è proprio eccelsa, ma semplicemente perché l’hard disc non vibra come un disco ottico mentre gira ed il suo sistema di lettura magnetico non perde dati come il lettore laser del CD.

La precisione e l’affidabilità salgono se si pensa di utilizzare allo scopo memorie di massa allo stato solido, tipo le penne USB o le schede di memoria per le fotocamere, che eliminano alla radice tutti i problemi legati alle masse in movimento. Per molti il bello è poter avere tutta la propria discografia comodamente gestibile da computer. Se poi pensiamo che è possibile acquistare e scaricare da Internet musica ad alta definizione audio, che può arrivare a 192 KHz per 24 bit, allora la qualità del CD sarà di gran lunga superata, almeno in teoria.

Da diversi punti di vista, la scelta del computer come sorgente primaria del nostro impianto è probabilmente la cosa più sensata. Resta il problema dell’archiviazione e della protezione di quantità sempre crescenti di file musicali, identico a quello delle foto e dei video digitali, che spesso può farci chiedere se questo sistema sia davvero il più comodo. Ma oggi come oggi un moderno Network Player connesso ad hard disk NAS via rete è quanto di meglio si possa desiderare per ascoltare dal nostro servizio preferito di streaming ed i nostri file ad alta risoluzione archiviati, che siano estratti dai vecchi CD o acquistati e scaricati.

Ma c’è musica e musica…

Concludendo, se proprio non ci va di usare un PC o non possiamo farlo, un buon giradischi digitale, scelto opportunamente, anche usato di pochi anni, tra i marchi di cui sopra, o un multi-lettore DVD/Blue Ray particolarmente bensuonante tipo Oppo o Cambridge Audio (così siamo a posto pure con i film), può comunque regalarci tanta musica ad Alta Fedeltà, specialmente se la registrazione è di buon livello. I servizi di streaming come Spotify, Weezer e Apple Music offrono tutta la musica esistente a 10e al mese e viene da chiedersi chi comprerebbe ormai un disco.

Ma non tutti i CD, come gli LP e quindi i file audio, anche di autori famosi, sono registrati come si deve. Purtroppo da un decennio a questa parte, forse più, ha gradualmente preso piede presso le case discografiche (e cosa ancor più incredibile, a volte d’accordo con i musicisti!) un fenomeno che sta irrimediabilmente riducendo sempre più la qualità delle registrazioni musicali dei dischi che compriamo (anche i vinili prodotti oggi): la sempre maggiore compressione del segnale musicale. Un brano musicale è composto da varie sezioni che possono avere “volume” sonoro molto diverso tra loro. Anche durante una stessa “sezione” del brano, è possibile che un colpo di batteria, ad esempio, sia così “intenso” da risultare in un volume piuttosto “alto” rispetto al resto del segnale. La differenza di volume tra le sezioni più basse e quelle più alte di un brano musicale ne descrive la dinamica, che viene misurata in decibel (dB). La registrazione di un concerto dal vivo può risultare in dinamiche molto alte, cioè in differenze di volume molto pronunciate tra i momenti in cui si suona piano o si suona forte, per capirci. Il problema si ha nell’ascolto in auto o in cuffia con lettori portatili: dato il forte rumore di fondo, le parti a basso volume non si sentono bene o per nulla. L’idea delle case discografiche è stata quella di comprimere il segnale per attenuare le differenze di volume all’interno dei brani (cosiddetto “effetto loudness”). Con gli anni è diventata una vera mania, tale da arrivare oggi a quasi annullare la dinamica a 2 o 3 dB a fronte dei 90 dB che potrebbe riprodurre un CD! Ad oggi un disco con dinamica 15 dB è da considerare ottimo! Negli anni 80 si poteva avere normalmente anche più del doppio. Quindi, un’altra cosa a cui si dovrebbe fare attenzione è la qualità dell’incisione, che sia digitale o meno. Sembrerebbe ovvio che la cosa più importante è il contenuto artistico: vecchie incisioni non proprio corrette di capolavori che hanno segnato la storia della musica sono certamente da ascoltare a prescindere dalla qualità della registrazione. Per quanto detto sopra, sono da evitare le edizioni rimasterizzate, sicuramente peggiori dell’originale.
Purtroppo le pubblicazioni recenti ed odierne, fatte le dovute eccezioni, sono quasi tutte affette da esagerata compressione dinamica.

L’audiofilo non ha vita facile…


Articolo sul dithering su tnt-audio.com per capire meglio i problemi del digitale
Pleasurize Music Foundation
 si preoccupa di diffondere la conoscenza del problema della dinamica nelle registrazioni moderne.
Loudness war su tnt-audio.com