Informazioni sull'audio digitale - Una guida completa
Confusi dal linguaggio utilizzato per descrivere le apparecchiature audio? Abbiamo creato una guida rapida per aiutarvi.
Operazioni di base: come viene registrato un audio digitale
Poiché il suono del mondo reale varia in continuazione, la registrazione digitale è sempre un'approssimazione dell'intera gamma di suoni presenti nella realtà. Tuttavia, i progressi nella tecnologia di registrazione espandono costantemente la gamma e la precisione di ciò che può essere registrato in digitale.
Quando una registrazione digitale viene effettuata da una sorgente analogica, ad esempio un concerto dal vivo o musicisti in una sessione di registrazione in studio, l'audio viene campionato a intervalli regolari. L'ampiezza del suono viene registrata come un numero, creando una registrazione digitale della sorgente audio analogica sotto forma di una serie di numeri discreti.
La quantità del suono analogico originale acquisito dalla registrazione digitale dipende principalmente dalla frequenza di campionamento e dalla profondità di bit (ovvero il numero di campioni acquisiti in un secondo e la quantità di informazioni contenute in ogni campione).
Salvataggio e memorizzazione di audio digitale
Una volta effettuata la registrazione digitale, è possibile memorizzarla in un numero di formati diversi. Ogni formato ha un modo diverso di bilanciare la qualità audio con le dimensioni del file digitale creato: ad esempio, di solito le registrazioni di qualità estremamente elevata risultano poco pratiche per l'utilizzo con lettori musicali.
Tuttavia, poiché con il tempo diventa sempre più facile utilizzare la memorizzazione digitale con dispositivi portatili che vantano molti gigabyte di spazio di archiviazione, l'audio digitale di alta qualità si sta trasformando in una realtà praticabile per milioni di persone.
Guida completa alle funzioni audio
5.1ch
Forma abbreviata di 5.1 canali, è un metodo che consente di produrre audio surround per un'esperienza simile a quella cinematografica. Intorno all'ascoltatore sono posizionati cinque altoparlanti più un subwoofer, ognuno dei quali riceve un canale diverso come indicato di seguito:
- Due canali anteriori
- Un canale anteriore centrale
- Due canali "surround"
- Un canale LFE (Low-Frequency Effects)
Il subwoofer, che riceve il canale LFE, può essere posizionato ovunque nella stanza. Rispetto a un sistema audio surround senza subwoofer, questo consente di ridurre lo spazio di ingombro: dal momento che tutte le basse frequenze sono inviate al subwoofer, gli altri altoparlanti possono essere di dimensioni inferiori poiché non è necessario che producano i bassi. Vedere anche 7.1ch
7.1ch
Un sistema audio surround a 7.1 canali utilizza 7 altoparlanti più un subwoofer. È simile a un sistema 5.1ch, ma include due canali "surround posteriori" aggiuntivi.
Registrazione analogica
Una registrazione in formato analogico memorizza l'audio originale apportando modifiche a un supporto fisico, ad esempio un nastro magnetico o un disco in vinile. Questa modalità è diversa da quella di una registrazione digitale.
Profondità di bit
La profondità di bit di una registrazione digitale descrive la quantità di cifre utilizzate per memorizzare ogni campione del segnale analogico. La profondità di bit standard per CD audio è 16, con una frequenza di campionamento di 44,1 kHz; ciò significa che vengono acquisiti 44.100 campioni al secondo e ogni campione memorizza 16 bit di informazioni. In generale, una profondità di bit più alta produce una qualità audio superiore ma anche dimensioni di file maggiori.
Hi-Res Audio ha una profondità di bit di almeno 24 bit, con una frequenza di campionamento di 96 kHz o superiore.
Codec
Quando l'audio viene registrato digitalmente, passa attraverso un codificatore/decodificatore o, in forma abbreviata, "codec". Il codec è un software o un dispositivo hardware che "codifica" il segnale audio analogico in un formato digitale memorizzabile elettronicamente. Quando l'audio viene riprodotto, il codec "decodifica" il file digitale per produrre il suono.
Ciascun codec audio utilizza un metodo diverso per codificare il segnale analogico che comporta vantaggi e svantaggi nella memorizzazione e riproduzione del suono.
Compressione
La realizzazione di una registrazione audio digitale può comportare la creazione di file di grandi dimensioni, limitando le possibilità di utilizzo pratico della tecnologia, ad esempio il numero di brani musicali memorizzabile in un lettore musicale digitale. Per questo motivo, la maggior parte dei formati di file audio utilizza una forma di compressione, eliminando determinate informazioni audio per ridurre le dimensioni del file memorizzato.
Il modo in cui l'audio viene compresso e decompresso quando viene riprodotto influisce sul suono finale udito. I formati di file in cui alcune informazioni non vengono mantenute sono definiti lossy. I formati di file che mantengono tutte le informazioni audio o che ne consentono la ricostruzione durante la riproduzione sono definiti lossless.
Registrazione digitale
A differenza di quella analogica, la registrazione digitale trasforma l'audio in una stringa di numeri memorizzabili elettronicamente (ad esempio su un CD o disco rigido) e la converte nuovamente in audio durante la riproduzione. MP3 è un comune formato di file digitale.
Dolby Digital
Un formato audio lossy standard utilizzato per DVD e come formato di base per Blu-ray. Anche se è un formato lossy, la qualità è sufficiente per l'utilizzo nelle sale cinematografiche. Rispetto al formato DTS Digital Surround, la qualità audio è inferiore, ma il maggiore rapporto di compressione comporta anche dimensioni di file minori; per questo motivo il formato Dolby Digital è molto diffuso.
Dolby True HD
Un formato di compressione audio lossless simile a DTS Master Audio. Entrambi sono utilizzati come formati audio opzionali per Blu-ray Disc.
DSD (Direct Stream Digital)
Direct Stream Digital (DSD) è un metodo di registrazione digitale con una frequenza di campionamento estremamente elevata, maggiore di quella del formato Hi-Res Audio e 64-128 volte superiore a un CD audio. Per alcuni tecnici del suono, questo è il formato di file digitale più simile alla sorgente analogica originale. Alcuni modelli Sony Hi-Res Audio sono inoltre in grado di riprodurre audio in formato DSD.
DSEE HX
La funzione DSEE (Digital Sound Enhancement Engine) HX è la tecnologia di upscaling esclusiva di Sony. Quando l'audio digitale viene riprodotto in un formato compresso, la funzione DSEE HX sostituisce in tempo reale le frequenze alte perse, producendo una qualità audio quasi ad alta risoluzione. Tutto l'audio riprodotto su apparecchiature DSEE HX è migliorato e l'ascoltatore ha l'impressione di partecipare a un vero concerto dal vivo o di essere in uno studio di registrazione.
DTS Digital Surround
Un formato audio lossy standard utilizzato per DVD e come formato di base per Blu-ray. Rispetto al Dolby Digital, il formato DTS Digital Surround ha una qualità audio migliore, ma è meno diffuso perché produce file di dimensioni maggiori.
DTS Master Audio
Un formato di compressione audio lossless simile a Dolby True HD. Entrambi sono utilizzati come formati audio opzionali per Blu-ray Disc.
DTS:X
DTS:X è un formato audio surround progettato per competere con il formato Dolby Atmos. Si tratta di uno standard audio coinvolgente, creato per avvicinare lo spettatore all'azione. Con l'aiuto di otto canali, immerge gli spettatori completamente in ciò che guardano.
Hi-Res Audio
In genere, Hi-Res Audio si riferisce a registrazioni digitali con una frequenza di campionamento pari a 96 kHz/24 bit o superiore. In questo modo la qualità audio è di gran lunga superiore a quella di registrazioni su CD o MP3; il formato CD audio standard è campionato a 44,1 kHz/16 bit.
Il logo Hi-Res Audio su un prodotto Sony indica che il prodotto è stato progettato per ottenere le massime prestazioni audio con lo standard High Resolution Audio. Da lettori musicali portatili a cuffie, altoparlanti e interi sistemi di Home Cinema, è possibile configurare un sistema Sony Hi-Res Audio completo.
Maggiori informazioni su Hi-Resolution Audio
LDAC
LDAC è un codec audio di Sony che consente di ascoltare audio wireless ad alta qualità tramite una connessione Bluetooth.
Quando l'audio è trasmesso tramite Bluetooth, in genere viene utilizzato il codec SBC Bluetooth standard, che può comportare una perdita di qualità. LDAC trasmette una quantità di dati 3 volte superiore al codec SBC, mantenendo un audio di alta qualità tramite Bluetooth e garantendo un'esperienza di ascolto wireless migliore per tutti i tipi di musica.
LFE
Un canale LFE (Low-Frequency Effects) è una traccia audio separata utilizzata per suoni bassi compresi tra 3 e 120 Hz, ad esempio gli effetti audio rimbombanti e dai toni bassi nelle colonne sonore dei film. In un sistema audio surround, in genere questo canale viene inviato al subwoofer.
Lossless
Un formato audio lossless memorizza il suono digitale in modo da mantenere tutte le informazioni digitali originali o da consentirne la ricostruzione durante la riproduzione. I formati audio lossless includono:
- DSD (DFF)
- DSD (DSF)
- WAV
- AIFF
- FLAC
- ALAC
Lossy
Un formato audio lossy elimina alcune informazioni dalla registrazione digitale originale al fine di ridurre lo spazio utilizzato, tentando al contempo di mantenere il più possibile la qualità audio originale durante la riproduzione della registrazione. Ciascun formato utilizza un rapporto di compressione diverso al fine di ridurre lo spazio utilizzato e conservare le informazioni per preservare la qualità audio
Formati audio lossy sono:
LPCM
LPCM (Linear Pulse Code Modulation) è la base della registrazione audio digitale. Un segnale analogico è campionato a intervalli regolari e la relativa ampiezza è registrata come un punto su una scala digitale. Poiché non viene eseguita alcuna elaborazione o compressione dei dati, la qualità audio può essere elevata quanto quella di master realizzati in studi professionali; tuttavia, i file prodotti sono di dimensioni molto grandi, quindi la tecnologia LPCM non è pratica per l'uso quotidiano.
La frequenza di campionamento determina la precisione del flusso digitale originale
S-Master HX
Tecnologia dell'amplificatore digitale di Sony, sviluppata unicamente per Hi-Resolution Audio al fine di ridurre la distorsione e il rumore a bande di frequenza più ampie. Poiché S-Master amplifica direttamente i segnali digitali anziché convertirli prima in segnali analogici, mantiene la purezza del segnale originale per una riproduzione più fedele.
SA-CD
Super Audio CD è un formato di registrazione sviluppato da Sony per registrare audio in formato DSD, superando la gamma dinamica acquisibile su un CD. Mentre la gamma dinamica di un CD audio standard è 96 db, quella di un SA-CD è di 120 db. La frequenza di campionamento dell'SA-CD è 2,8 MHz, 64 volte maggiore di quella di un CD standard.
A differenza di un CD audio normale, SA-CD supporta l'audio surround a 5.1ch, nonché l'audio a 2 canali (stereo). L'SA-CD audio è crittografato per garantire la protezione da copia, quindi può essere riprodotto tramite cavi di uscita analogica, HDMI o i-Link, ma non attraverso cavi ottici o coassiali.
Frequenza di campionamento
Quando una registrazione digitale viene effettuata da una sorgente analogica, la frequenza di campionamento è l'intervallo di tempo tra i campioni; pertanto, maggiore è la frequenza, minore è la quantità di informazioni perse. Il CD audio, ad esempio, ha una frequenza di campionamento di 44,1 kHz, ovvero vengono acquisiti 44.100 campioni al secondo.
In generale, maggiore è la frequenza di campionamento, migliore è la qualità della registrazione. Hi-Res Audio ha una frequenza di campionamento di 96 kHz o superiore e una profondità di bit di almeno 24 bit.
SBC
Il <codec audio standard per la trasmissione di audio digitale tramite Bluetooth. Poiché la tecnologia SBC è stata progettata per dare la priorità a un utilizzo efficiente della larghezza di banda rispetto alla qualità audio, non è la soluzione ideale per la trasmissione di audio di alta qualità. La tecnologia LDAC di Sony trasporta una quantità di dati tre volte superiore a SBC, consentendo la trasmissione di audio di alta qualità tramite Bluetooth.
Subwoofer
In un sistema audio surround 5.1ch o 7.1ch, un subwoofer è un altoparlante che riproduce solo suoni a bassa frequenza o il canale LFE dedicato. Poiché il nostro udito non riesce a individuare facilmente la direzione da cui le basse frequenze provengono, un subwoofer può essere posizionato in qualsiasi punto di una stanza.
Dal momento che tutte le basse frequenze sono inviate al subwoofer, gli altri altoparlanti possono essere di dimensioni inferiori, quindi il sistema complessivo occupa meno spazio.
Audio surround
I sistemi audio surround 5.1ch e 7.1ch inviano canali audio separati agli altoparlanti posizionati intorno all'ascoltatore, garantendo un'esperienza di ascolto più intensa. Il numero .1 si riferisce all'utilizzo di un subwoofer come altoparlante a bassa frequenza aggiuntivo.
Upscaling
Quando viene riprodotta una registrazione audio digitale in un formato lossy, a volte è possibile aggiungere alcune delle informazioni mancanti nell'audio originale calcolandone matematicamente la posizione corretta. Questo metodo è denominato "upscaling" (ossia "ottimizzazione"), perché può migliorare l'audio di registrazioni di qualità inferiore tanto da approssimarlo all'audio di alta qualità.
L'esclusivo algoritmo DSEE HX di Sony ottimizza le sorgenti audio esistenti tanto da approssimarne la qualità audio a quella della tecnologia Hi-Resolution Audio.
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