L’audio ad alto bitrate è eccessivo: La qualità del CD è ancora ottima

Tutti vogliono un grande audio, ma a volte le nostre ricerche di miglioramento ci portano lungo alcuni corridoi davvero oscuri e… stupidi. Come in molte discipline, anche nella musica un po’ di conoscenza porta lontano. Potresti aver visto discussioni online sulla profondità di bit e sulle frequenze di campionamento, ma quello che probabilmente non sai è che non c’è qualche impostazione magica che farà suonare tutto meglio. Questo perché la musica digitale come è oggi ha già lasciato i nostri limiti percettivi nello specchietto retrovisore. Non hai bisogno di file di altissima qualità, a meno che tu non stia creando musica che ha bisogno di un pesante editing.

Mentre non sono estraneo a dare cattive notizie, come ogni buon giornalista mostro le mie prove. La verità è che gli esseri umani semplicemente non possono percepire la differenza tra i file a un certo punto, e non dovresti farti risucchiare dalla montatura del marketing se è più costoso di quello che hai già. Mentre non ho dubbi che formati come l’MQA siano tecnologicamente impressionanti, la maggior parte non sarà davvero in grado di apprezzare la maggiore fedeltà. Ci sono quasi il 100% di possibilità che la tua libreria attuale vada perfettamente bene.

Hai bisogno solo di una frequenza di campionamento di 44.1kHz

Se hai guardato la scheda informazioni del tuo lettore musicale, potresti notare che alcune delle tue canzoni hanno frequenze di campionamento di 44.1kHz, o 48kHz. Potreste anche notare che il vostro DAC o un telefono come l’LG V30 supportano file con frequenze di campionamento fino a 384kHz.

Questo è eccessivo. Nessuno sulla verde terra di Dio si accorgerà o si preoccuperà della differenza perché le nostre orecchie non sono così sensibili. Non mi credete? È il momento di fare un po’ di matematica. Per capire qual è il limite della percezione umana per le frequenze di campionamento, abbiamo bisogno di identificare tre cose:

1. Il limite delle frequenze che puoi sentire
2. Qual è la minima frequenza di campionamento necessaria per soddisfare quella gamma (2 x la più alta frequenza udibile in Hz)
3. La frequenza di campionamento dei tuoi file musicali supera quel numero?

Sembra abbastanza semplice, e lo è. La gamma più comune dell’udito umano raggiunge il massimo a circa 20kHz, che è 20.000 periodi al secondo. Per amor di discussione, espandiamo questa gamma fino ai limiti più alti di ciò che sappiamo essere possibile: 22kHz. Se vuoi verificare i limiti del tuo udito, usa questo strumento per trovare i limiti superiori della tua percezione. Assicurati solo di non impostare il volume troppo alto prima di farlo. Se hai più di 20 anni, quel numero dovrebbe essere circa 16-17kHz, più basso se hai più di 30 anni, e così via.

Se il tuo udito non può raggiungere nulla di più alto di 22.05kHz, allora il file a 44.1kHz può risolvere la gamma di frequenze che puoi sentire.

Utilizzando il teorema di campionamento di Nyquist-Shannon, sappiamo che una frequenza di campionamento che fornisce due campioni per periodo è sufficiente per riprodurre un segnale (in questo caso, la tua musica). 2 x 22.000 = 44.000, o poco meno dei 44.100 campioni al secondo offerti da una frequenza di campionamento di 44.1kHz. Qualsiasi cosa al di sopra di questo numero non vi offrirà molti miglioramenti perché semplicemente non potrete sentire le frequenze che un aumento della frequenza di campionamento vi sbloccherebbe.

Inoltre, le frequenze che si sentono nella parte più alta diminuiscono nel tempo quando si invecchia, si prendono infezioni alle orecchie o si è esposti a suoni forti. Per esempio, io non riesco a sentire nulla sopra i 16kHz. Questo è il motivo per cui per le orecchie più vecchie, la musica ha meno distorsione udibile se usi un filtro passa-basso per sbarazzarti del suono che non puoi sentire – farà suonare meglio la tua musica anche se non è tecnicamente “ad alta definizione” come il file originale. Se il tuo udito non può raggiungere nulla di più alto di 22.05kHz, allora il file a 44.1kHz può facilmente risolvere la gamma di frequenze che puoi sentire.

L’audio a 16-bit va bene per tutti

L’altro mito della qualità audio è che l’audio a 24-bit sbloccherà una sorta di nirvana audiofilo perché è molto più denso di dati, ma in termini di audio percettivo qualsiasi miglioramento sarà perso per le orecchie umane. Catturare più dati per campione ha dei benefici per la gamma dinamica, ma i benefici sono più o meno esclusivamente nel dominio della registrazione.

Anche se è vero che un file a 24 bit avrà molta più gamma dinamica di un file a 16 bit, 144dB di gamma dinamica sono sufficienti per risolvere una zanzara accanto al lancio di un razzo Saturn V. Mentre questo è tutto bello e buono, le vostre orecchie non possono sentire questa differenza di suono a causa di un fenomeno chiamato mascheramento uditivo. La vostra fisiologia fa sì che i suoni più tranquilli siano messi in sordina da quelli più forti, e più sono vicini in frequenza l’uno all’altro: più sono mascherati dal vostro cervello. Con miglioramenti come il dithering, l’audio a 16 bit può “semplicemente” risolvere la suddetta zanzara accanto al decollo di un motore a reazione a 120dB. Ancora un drammatico overkill.

Tuttavia, sono i suoni più silenziosi che molti audiofili sostengono essere la grande differenza, e questo è parzialmente vero. Per esempio, una gamma dinamica più ampia permette di alzare il volume di più senza aumentare il rumore udibile, e questo è il grande punto critico qui. Se i file a 24 e persino a 32 bit hanno il loro posto nella cabina di mixaggio, offrono qualche beneficio per i file MP3, FLAC o OGG?

Ehi ragazzi, provate questo a casa!

Mentre il mio collega Rob di Android Authority lo ha già dimostrato con un oscilloscopio e qualche ricerca approfondita, noi faremo un esperimento che potete fare voi stessi – o semplicemente leggere se non vi preoccupano gli spoiler. Dopo aver setacciato il web, ho trovato un paio di file su Bandcamp che sono stati effettivamente rilasciati in file lossless a 24 bit. Molti di quelli che ho trovato su presunti siti di “HD Audio” erano semplicemente upconvertiti da 16-bit, il che significa che erano identici in tutto tranne che nel prezzo. Quindi, ho seguito questa procedura:

1. Fai una copia del file originale a 24 bit
2. Apri nel tuo programma di editing audio preferito (suggerisco Audacity), e inverti il file; salva come 16-bit/44.1kHz WAV
3. Aprire sia il file padre che il file appena modificato, ed esportarlo come un’unica traccia
4. Aprire la traccia mixata in qualsiasi programma che permetta di visualizzare quello che viene chiamato spettrogramma
5. Godetevi la soddisfazione di aver speso un sacco di soldi per l’audio ad alta risoluzione

In sostanza quello che abbiamo appena fatto qui è prendere un file a 96kHz/24-bit, poi sottrarre tutti i dati che si possono sentire in una versione di qualità CD. Quello che rimane è la differenza tra i due! Questo è lo stesso principio su cui si basa l’Active Noise Canceling. Questo è il risultato che ho ottenuto:

Ok, quindi c’è un po’ di differenza nella parte più alta del file, ma è fuori dalla gamma dell’udito umano. In effetti, probabilmente si dovrebbe filtrare comunque. Quindi mostriamo ciò che un umano può effettivamente sentire applicando un passa basso a 20kHz solo per coprire le nostre basi. Et voilà: un picco finale di… -85dB al massimo. Ok, stiamo un po’ rasentando i bordi dell’udibilità qui, ma il problema è questo: per sentire effettivamente tutti questi dati extra, è necessario:

1. Stare ascoltando musica ad un livello che non è sicuro ascoltare per più di 1 minuto (96+dB)
2. Avere microfoni per le orecchie

Mentre l’ultimo punto può sembrare un po’ sgradevole, sappiamo che il tuo cervello filtra i suoni che sono vicini in frequenza tra loro (vedi: mascheramento uditivo, collegato sopra). Quindi, quando ascolti la musica, in realtà non stai sentendo tutto il suono in una volta, stai solo sentendo quello che il tuo cervello ha separato per te. Quindi, per sentire la differenza tra i file a 24-bit/96kHz e l’audio di qualità CD: i singoli suoni possono solo occupare una gamma di frequenza molto stretta, essere molto forti, e le altre note che si verificano nello stesso periodo di tempo devono essere molto distanti in termini di frequenza.

Non esiste un livello di ascolto sicuro per sentire la differenza tra questi file.

Se abbiamo imparato qualcosa da questo fiasco Yanny/Laurel, una voce umana non corrisponde a questi criteri (NdR: è “Laurel”). Quindi, in realtà, i posti più probabili in cui sareste in grado di sentire le differenze tra i due sono le note a bassa frequenza con armoniche un po’ smorzate. Ma c’è una fregatura: Gli esseri umani sono davvero pessimi nel sentire i suoni a bassa frequenza. Per sentire queste note ad un volume uguale a quello delle note a frequenza più alta, avrete bisogno da 10 a 40dB di potenza extra. Così quei picchi a -87dB nelle gamme da 20-90Hz potrebbero anche essere da -97 a -127dB, che è fuori dalla gamma dell’udito umano. Non esiste un livello di ascolto sicuro per sentire la differenza tra questi file.

Fico, eh? È sempre bene sapere che chiunque venga a dirvi che la vostra collezione di musica deve essere ricomprata perché non è abbastanza “high-def” è dimostrabilmente sbagliato. Se sei un audiofilo in erba, la cosa che devi trarre da questo è rilassarti: siamo in un’epoca d’oro dell’audio qui – la qualità del CD è più che sufficiente, goditi la tua musica! Mentre alcuni possono cercare un audio di qualità superiore, non è necessario se tutto quello che vuoi fare è ascoltare buona musica.