Approfondimenti: audio e CD

Perchè realizzare alcune pagine di approfondimento? Perchè è un settore che mi appassiona da molto tempo. Diciamo pure che, la possibilità di salvare e riascoltare voci, suoni, rumori è un argomento che, da sempre, interessa il genere umano in generale.

Chi non è almeno un pochino curioso nel chiedersi che suono avesse la voce di grandi del passato, dai famosi discorsi di Cicerone, o dalla voce di Carlo Magno a quella di Napoleone... Credo che l'Umanità da sempre abbia cercato di memorizzare le voci, addirittura prima di poterne trasmettere le informazioni mediante i mezzi più diversi, come la scrittura o la stampa dei libri.

Ma la vera rivoluzione giunge con l'invenzione del Compact Disk: si trattava di un supporto molto più piccolo di un disco di vinile a 45 giri ma in grado di immagazzinare un'ora di suoni alla massima qualità possibile: la qualità digitale. Erano gli anni 80 del XX secolo e, in quel tempo, non esistevano computer tanto potenti che permettessero di fare in casa l'intero processo di masterizzazione: questo era il nome dato al passaggio dal suono analogico a quello digitale su CD.

Diciamo subito che il suono analogico subisce una prima trasformazione: la forma d'onda, anche molto complessa, catturata da sorgenti microfoniche e captatori vari, viene "campionata" cioè suddivisa in moltissimi intervalli (spesso, oltre 40.000) e, ad ogni campione, assegnato un valore numerico, spesso da 0 a 254. Superata questa fase, abbiamo il suono digitale...

Ora, il suono digitale, deve essere riversato da qualche parte: quindi subisce una ulteriore trasformazione che lo porta a diventare un "file" nel nostro computer ma... negli anni 80 le cose andavano diversamente ed il suono veniva trasformato in una lunga serie di BIT (una interminabile serie di ZERO ed UNO, per intenderci): alla stessa stregua del vinile, che conteneva una spirale lunghissima di piccole curve che imprimevano degli impercettibili movimenti alla puntina partendo dal bordo esterno del vinile sino al centro, si fece la stessa cosa con il Compact Disk!

In pratica, fu realizzata una lunghissima spirale fatta di tratti riflettenti e tratti opachi (un pochino come un lungo segnale morse...) avvolta al contrario del vinile: dall'interno verso il bordo esterno. Qui non erano piè le vibrazioni a ricreare il suono, ma la luce del laser che aveva sostituito la puntina di diamante e che veniva riflessa dal disco verso un captatore: in questo modo i bit giungevano ad un congegno che li trasformava da luce in segnali elettrici "digitali".

A questo punto, al segnale elettrico, viene applicato il processo inverso e, se con la masterizzazione si era passati dal segnale analogico di suoni e rumori, al suo equivalente digitale, ora dal digitale, si ritornava al segnala analogico che fluiva nei diffusori acustici del nostro impianto stereo! E la rivoluzione si era copletata!

Campionamento e qualità del suono

È evidente che la qualità del suono registrato dipende, prima di tutto, dalla frequenza del campionamento usato e, in secondo luogo, dall'estensione del numero che esprime il valore dei singoli campioni. Maggiori sono questi valori, maggiore è la qualità riprodotta... Facile, tutto sommato.

In realtà è facile solo oggi, con i computer potenti che ci sono: io ho provato a fare il mastering con un PC 486... che tragedia! Era così lento che, di tanto in tanto, "saltava": il processo era così avido di risorse che il processore non riusciva a campionare ad alta velocità e, per risolvere il problema, bisognava scendere a valori più bassi, perdendo ovviamente in qualità...

I file WAV: enormi!

Una volta effettuato il campionamento, il flusso finiva in un file contenitore che mamma MS aveva battezzato, in realtà con poca fantasia, ".WAV", tratto dalla parola inglese "wave" che significa onda, proprio come l'onda sonora. Per ogni minuto registrato in stereofonia (due canali) al massimo capionamento, sono necessari ben 10 Megabytes! Oggi, 10 mega, non sono niente ma immaginate un 486 con 256 megabytes di disco del 1993. Un CD era in grado di archiviare 60 minuti di musica: ecco spiegato il motivo per cui, un CD, ha spazio per 600 megabytes di dati (in realtà qualcuno in più ma sarebbe scendere troppo nel dettaglio...).

Altro particolare: un file WAV non può essere compresso con i normali algoritmi di compressione dei dati. Per questo motivo, non aveva alcun senso ZIPPARE la musica di un file WAV.

Domanda: come si può trasmettere in streaming un file WAV? La risposta è ancora più semplice: non si può. Il flusso di dati è talmente cospicuo che non permetterebbe una fruizione gradevole del'audio. Per questo, arrivarono altri formati definiti "compressi" come, ad esempio, l'MP3.