Meglio 16 bit o 24 bit? Quale frequenza di campionamento audio scegliere

Registrare a 16 bit o a 24 bit, cosa cambia?

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Oggi viviamo nel pieno dell’epoca digitale, la quale ha permesso una diffusione totale della musica, infatti grazie ad essa possiamo scaricare un intero album “a gratis” nel giro di qualche minuto dal web. I vantaggi dell’era digitale sono stati davvero impressionanti, ma oggi non parleremo proprio di questo, invece centreremo il discorso su quale sia la registrazione ideale da fare, scegliere tra 16 bit o 24 bit ed individuare quali sono le differenze sonore tra le due modalità di registrazione, con i vari consigli utili del caso. Sono lontani i tempi in cui si registrava tutto in analogico, pensate al sound di “Dark side of the Moon” dei Pink Floyd, “In the court of the Crimson King” dei King Crimson, oppure, “Sgt. Pepper’s lonely hearts club band” dei Beatles. Viviamo in un’epoca dove il digitale fa da padrone, ma è pur vero che l’analogico resiste ed è in grado di offrire una qualità di gran lunga superiore. Andiamo a vedere quali sono le differenze tra queste due modalità di registrazione tra 16 o 24 bit. Prima di partire con decisione addentrandoci in discorsi abbastanza impegnativi, bisogna sapere che cosa significa la parola “bit”, la quale indica la quantità di informazioni presenti in ogni campione, descrivendone la risoluzione. Facciamo un paio di esempi esplicativi: 16 bit è la profondità di suono utilizzata sui CD audio, mentre 24 bit è la definizione audio che si può raggiungere su un DVD audio. Ora pensate: Il CD solitamente ha una capacità di memorizzazione di 700 Mb all'incirca, invece un DVD audio 4,7 Gb, ok?

Come vengono riprodotti i files audio?

Possiamo dire che un insieme di informazioni digitali vengono convertite in segnale analogico, permettendo così di riprodurre la forma d’onda sonora. Tra i vantaggi abbiamo sicuramente una pulizia del sound assolutamente perfetta, in più occupa decisamente meno spazio il file audio digitale rispetto all’analogico, o meglio, possiamo decidere la grandezza del file che vogliamo registrare o acquisire. Partiamo dal recente passato, quando la frequenza largamente utilizzata era a 16 bit e 44.100 Hz sui compact disk, tutti gli album e raccolte venivano registrati su CD audio, poi questo limite cominciò ad essere varcato grazie all’uscita sul mercato di nuovi dispositivi, come ad esempio le drum machine, via via i bit cominciarono ad aumentare, da 16 a 18, 20, fino ad arrivare a 24 bit. Oggi è scontato che un’interfaccia audio possa lavorare con 24 bit, includendo più alternative per quanto riguarda la modalità di registrazione, la quale può essere fatta con le frequenze di  44.1, 48, 88.2, 96 fino a 192 KHz. I sistemi digitali trasformano un segnale analogico in formato digitale per l’archiviazione e la trasmissione dei dati utilizzando il PCM (Pulse Code Modulation), tale qualità è data da due fattori, il primo, è determinato dalla profondità del bit e il secondo dalla frequenza di campionamento. Il primo fattore, la profondità del bit, caratterizza il numero dei bit utilizzati, i quali, quantificano i numeri dei livelli che caratterizzano un suono nell'arco di un secondo, in altre parole più bit ha un suono, più sarà definito a livello sonoro (es. registrazione a 16 bit ha disponibili 65.536 livelli al secondo). Possiamo dire che la frequenza di campionamento più è alta, più la gamma tonale sarà definita, con la conseguenza che la trasformazione del segnale da analogico a digitale risulterebbe più fedele. Detto questo possiamo concludere con una considerazione, cioè più sarà alta la profondità del bit, più sarà alta la frequenza di campionamento e più informazioni audio saranno archiviate, ne consegue che più definita risulterà la qualità audio. L’evoluzione e la continua ricerca di sistemi efficaci sono materia su cui si fa molto studio, al fine di potersi avvicinare alla qualità audio che può offrire un sistema analogico, quest’ultimo potrà anche risultare un po’sporco ma è indubbiamente più bello e realistico rispetto al digitale.

Ora ci addentreremo sempre più nel nostro discorso analizzando le varie modalità di risoluzione audio, le quali permettono la qualità e la grandezza del suono. Diciamo che più è qualitativamente alto il suono che si vuole ottenere, più aumenta la grandezza del file.

Tabella Codec Audio 

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Cosa sono i file Flac?

FLAC è un acronimo che sta ad indicare Free Lossless Audio Codec, come suggeriscono i termini in lingua inglese, letteralmente significa che abbiamo a che fare con un tipo di codifica in grado di leggere e registrare un segnale senza che ci siano perdite di dati, diverso dalle tipologie “lossy” (Ogg Vorbis, MP3 o AAC). FLAC è stato volutamente concepito e sviluppato per comprimere file audio, cosa che non è successa per altre tipologie di codifiche, come ad esempio ZIP e gzip, proprio per questo si possono raggiungere compressioni importanti, in grado di poter ridurre dal 30 al 50 % della grandezza del file, con conseguente risparmio della memoria di archiviazione, nulla a che fare con il 10 – 20% che si possono raggiungere con i metodi più utilizzati per la compressione dei file audio.  

Come avviene la codifica in formato FLAC?

- La prima fase consiste nella suddivisione in blocchi, in altre parole l’input subisce una suddivisione in più parti, quest’ ultime possono avere grandezze variabili;

- La seconda fase sta nel compattamento del flusso multicanale, a questo punto l’encoder FLAC calcolerà la media dei canali e le loro differenze, ne risulta un segnale migliorato e pronto a passare alla fase successiva;

- Partendo dall’inizio, ovvero la fase blocco, è il momento della previsione la quale anticipa quali possano essere i possibili algoritmi matematici che dovrebbero ricostruire il segnale. A questo punto accade la codifica solo sui parametri,   perché sia sull’encoder che sul decoder devono esserci gli algoritmi matematici.

- L’ultimo passaggio, quello della codifica residua, rende questo codec senza perdita di segnale (lossless) dalla ricostruzione del suono calcolata sugli algoritmi matematici delle fasi precedenti, per poi essere inserita nel file finale. La scrematura, in sostanza, sarà efficace perché con questo metodo perché il file sarà più contenuto in quanto a dimensioni rispetto al su corrispondente in formato PCM.

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Cosa sono i file AIFF?

Siamo davanti ad un altro acronimo, AIFF sta per Audio Interchange File Format. Si tratta di un formato standard di file con il quale viene utilizzato nelle registrazioni effettuate da computer, tale formato fu sviluppato dalla Apple prendendo spunto dall’Interchange file format, un formato che veniva utilizzato da una casa famosa di videogiochi statunitense, ovvero la mitica Electronic Arts, meglio conosciuta come EA GAMES, ma utilizzati sui computer Apple Macintosh. Questo tipo di file non è compresso, per questo un file AIFF occupa tanto in termini di spazio, per intenderci, un file audio che misura 1 minuto, occupa uno spazio di 10 MB più o meno.

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Cosa sono i file WAV?

Il termine deriva da WAVEform audio file format, si tratta di un formato audio di codifica digitale, il quale fu un progetto che Microsoft e IBM svilupparono in comune a favore proprio dei Personal Computer della IBM. Questo formato audio è un’alternativa al formato RIFF adibito a l’immagazzinamento dei dati.

Come avviene la codifica dei dati WAV?

Questo formato supporta varie modalità di “storage”, tra cui il metodo PCM, quest’ultimo si appresta ad immagazzinare i dati audio senza alcun tipo di compressione sugli stessi. In altre parole i file PCM non subiscono variazioni clamorose, quindi rimangono abbastanza grandi ma non richiedono nessuno sforzo da parte dei PC per la codifica lossless. Ottimo per registrare l’audio, infatti molti professionisti scelgono questo metodo. Un file wave possiede una struttura modulare che permette di inglobare altri tipi di file audio che utilizzano codec diversi, questo permette un’ampia libertà soprattutto in fase di registrazione, quando si utilizzano diversi codec in base alla tipologie di strumenti differenti, con risultati che possiamo ritenere più che soddisfacenti. E’ possibile registrare selezionando i parametri che si vogliono, il numero dei bit e la frequenza di campionamento, in base a come si decidono i parametri si ottiene più o meno definizione sonora.  

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Cosa sono i CD Audio?

Il Compact Disk è nato nel 1980 grazie alla Sony e Philips, che portarono avanti insieme uno dei progetti più popolari di sempre. Inizialmente nacque come unità prestampata, cioè di sola lettura, destinato all’industria multimediale per commercializzare la musica, sbarazzandosi in breve tempo della concorrenza dei favolosi ma costosi vinili. In seguito si è utilizzato largamente anche come unità di scrittura della musica e non solo.

Come avviene la codifica sui CD Audio?  

Un CD audio possiede una profondità di suono pari a 16 bit e una frequenza di campionamento di 44,1 KHz, tradotto, può contenere fino a 74 minuti di musica, un minutaggio che fu fortemente voluto da Akio Morita (il fondatore della Sony), tale scelta fu fatta per permettere alla Nona Sinfonia di Beethowen di poterci stare su un unico disco.

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Cosa sono gli MP3?

E’ un file di tipo “loss”, ciò significa che parte dell’informazione viene persa, rendendo la qualità e definizione audio inferiore all’originale, però hanno un vantaggio considerevole, nonostante la perdita parziale della qualità sonora, questi file occupano poco spazio. Un file audio da 30 Mb dopo una conversione in mp3 diventa da 3 Mb, un qualcosa di straordinario che ha agevolato la diffusione di tonnellate di musica negli ultimi anni.

Come avviene la codifica in MP3?  

In realtà la parola “MP3” deriva dalla fusione delle parole MPEG più Layer 3. Questo ha comportato una "fusione" di due procedimenti, perché si è preso l’algoritmo MPEG di prima generazione, unito ai Layers che agiscono su differenti livelli di compressione. Si possono scegliere varie modalità di compressione, ne consegue la grandezza e la qualità dei file stessi.

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Come registrare un file Audio?

Abbiamo visto diverse modalità con cui potremmo registrare l’audio, ovviamente ci sono metodi più efficaci di altri, ma per ogni occasione si piò utilizzare quello che si ritiene più opportuno al caso. Se state producendo musica, ovviamente non ha senso produrla in formato mp3, viceversa, se state registrando la voce del docente all’università che parla per ore, non vi conviene registrare in formato wav, per il semplice fatto che la memoria del dispositivo con cui registrereste si riempirebbe in men che non si dica. Quindi meglio registrare a 16 o 24 bit? Ora che ne sapete di più sull’argomento potete fare le vostre scelte, di sicuro a 24 bit si ha più definizione del suono e andrebbe benissimo se avreste in mente di registrare degli strumenti, invece con i 16 bit, negli anni ’90 siamo passati dalle musicassette al CD e avevamo l’impressione che quel suono prodotto dai lettori era qualcosa di divino. Perciò oggi si hanno una serie di possibilità che possono essere usate in tanti modi.

 

 

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