File Digitali - Parte 2: Da analogico a digitale e viceversa

File Digitali - Parte 2: Da analogico a digitale e viceversa
di Giancarlo Valletta

Fino all’avvento del digitale, tutta la musica era analogica, e veniva registrata e montata tramite nastri di grandi dimesioni, le “pizze”, fino ad arrivare a un master che veniva poi inciso sul vinile o su cassetta. Adesso qualsiasi strumento o voce vengono convertite nel dominio del digitale (se non già native digitali), mixate, livellate, compresse -tutti i passaggi che abbiamo visto nello scorso capitolo), e dopo questi processi viene fatto un file che può essere distribuito, inciso cu CD o convertito in analogico e passato su vinile. L’ultimo anello della catena, l’utilizzatore, che sia uno smartphone, un PC, un TV, un sistema Hi-Fi, lo convertono in analogico, visto che l’altoparlante e di conseguenza l’orecchio umano, sono analogici.

Il segnale digitale si chiama “discreto” perché è un campionamento del segnale analogico è ovvero il prodotto di un sistema che con una determinata ciclicità misura il segnale e genera, appunto, dei campioni. I valori che ne vengono fuori e che rappresentano il segnale, devono poi essere ricostruiti a formare di nuovo un segnale analogico. Il senso di questa operazione non va trovato nel mondo della musica, ma in quello delle telecomunicazioni: in un solo canale analogico si sono così inseriti centinaia di canali digitali, con un enorme risparmio economico, e questo concetto lo abbiamo vissuto e lo viviamo anche con la TV digitale terrestre, dal suo avvento il numero di canali disponibili è lievitato incredibilmente. La musica è oramai nativa digitale, e per questo c’è la necessita per tutti quegli strumenti non “elettronici” di digitalizzare il segnale, può essere una voce, un violino, una chitarra acustica.

Per effettuare questa operazione è necessario un convertitore da analogico a digitale, un ADC, (Analog to Digital Converter). Vediamo un po' di valori standard ai quali si effettua l’operazione: un CD ha un campionamento di 44.1 kHz, vuol dire che il segnale viene “catturato” 44.100 volte al secondo, e questa è una frequenza che si usa sovente per fare questa operazione (vedremmo appresso perché proprio questi valori). Una volta ottenuti i campioni, che avranno un certo valore, è necessario un sistema che li “pesi”, che ne misuri l’intensità, ciò è realizzato con un metodo che ha una certa precisione, determinata dalla quantità di bit che vengono utilizzati nel realizzarla.

Nello standard CD sono 16 e quindi 65536 valori, se si usano 24 bit diventano 16.777.216: è facile immaginare come la seconda opzione sia preferibile, ma il file è man mano più grande. E’ meglio avere più campioni o una maggiore granularità nel pesare il campione stesso ? Per una eccellente qualità è già sufficiente il formato classico 16/44.1, ma ovviamente il 24/96 è decisamente meglio ma formati misti come il 24/44.1 possono essere un ottimo compromesso. E’ infatti molto più evidente all’ascolto una migliore pesatura del campione, piuttosto che un maggior numero di questi ultimi. Ciò perché, soprattutto a livelli molto bassi di segnale, avere un sistema di pesatura con un numero molto superiore di valori rende il segnale musicale più intellegibile. Vedremo, però, che l’orecchio umano è molto sensibile ai rumori impulsivi, per catturare i quali sono necessarie frequenze di campionamento ancora più elevate, e almeno 192khz.

Un qualsiasi sistema di riproduzione di audio digitale, sia esso un computer, un TV, smartphone, un media player, un lettore di CD, qualsiasi cosa, insomma “mastichi” bit audio necessita, poi, di un convertitore da segnale digitale a segnale analogico, un DAC, insomma, Digital Audio Converter. Esso compie il percorso inverso di quello visto prima. Prende i bit e ricostruisce il segnale tramutandolo in un analogico ascoltabile; ovviamente ogni DAC ha una sua capacità di decodifica, i più moderni arrivano a digerire file fino a una risoluzione di 32bit e 768 khz.