La Codifica Dei Suoni

 

I Formati Dei File Audio

Tutto inizia dal Pulse-Code Modulation, PCM, creato nel 1937, fondamento dell’audio digitale, caratterizzato da due proprietà: frequenza di campionamento per misurare l’ampiezza della forma dell’onda e profondità di bit per misurare i possibili valori digitali.

Esempi di formati digitali per campionamenti  audio sono:

–WAV  (Waveform Audio File Format)

–MP3, AAC, WMA, Vorbis

–FLAC (Free Lossless Audio Codec) ALAC (Apple Lossless Audio Codec) e APE

 

WAV:

Si utilizza lo stesso formato per la registrazione dei CD Audio. Sono disponibili diversi di qualita'(8-16 bit, da 11 a 44 kHz). Piu’ è elevata la qualita’, maggiore è l’occupazione di memoria.

MP3, AAC:

I file .MP3 e AAC sono i formati più usati quando si deve conservare musica su un computer o su un telefono e per scambiare o scaricare musica in rete e su internet. MP3 è un formato “lossy”che sacrifica un certo grado di qualità audio in cambio di un guadagno significativo in termini di dimensioni del file.Un MP3 è grande circa 1 MB al minuto.
La differenza con formati lossless è che la qualità sacrificata in fase di compressione non si recupera se si va a convertire il file in un formato meno compresso come WAV. Con i formati lossy, come l’MP3, si misura la qualità audio con il valore di bitrate che di solito è indicato in “192 kbit/s” o “192 kbps”.
Più è alto il bitrate, più il suono è più dettagliato.

FLAC,ALAC,APE:

Questi formati comprimono l’audio utilizzando algoritmi.
La differenza tra i file compressi e i file FLAC è che FLAC è progettato specificamente per l’audio, ed ha quindi tassi di compressione migliori, senza alcuna perdita di dati.
In genere, un .FLAC occupa la metà dello spazio di un WAV in termini di Megabyte e mantiene una “qualità CD”.
Un FLAC si può convertire in WAV, senza alcuna perdita di qualità ed è il formato preferito da chi vuole sentire la musica al massimo della qualità con ottimi altoparlanti. 

La qualità audio è soggettiva?
In teoria no, ma in pratica è invece molto soggettiva.
Per sentire vere differenze tra la qualità di un CD audio e un file MP3 è necessario utilizzare un set di cuffie o di altoparlanti di alto livello.
Inoltre dipende anche da quello che si sente e dal tipo di musica, che, in formati diversi, può avere notevoli differenze di ascolto o quasi nessuna.
Chi cerca il miglior compromesso tra qualità e dimensioni dei file dovrebbe sperimentare i vari formati e provare se si ha un’esperienza migliore usando MP3 a più elevato bitrate oppure anche riproducendo i file FLAC.

 

 

(a sinistra) esempio di cuffie wireless portatili “blitz” marca di alta qualità audio.

(a destra)esempio di cassa “bose” un’altra marca di alta qualità audio.

 

 

ESERCIZIO GUIDATO

Quanto spazio occupa un suono della durata di 8 secondi campionato a 200 Hz, in cui ogni campione occupa 4 byte?

RISOLUZIONE

La frequenza di campionamento indica quanti campioni di suoni vengono memorizzati in un secondo,200 in questo caso. Avendo 8 secondi di suono avrai:

8 x 200 = 1600 campioni

Poichè ogni campione richiede 4 byte, il suono occuperà 1600 x 4 = 6400 byte circa 6,4 kbyte).

2°ESERCIZIO GUIDATO

Un secondo di suono campionato a 512 Hz occupa 1KB. Quanti valori si possono avere per campione?

RISOLUZIONE

Se il campionamento a 512 Hz, in un secondo di suono ci sono 512 capioni.

Se l’occupazione totale è di 1KB, e cioè di 1024 bytes,ogni campione occupa:

1024 / 512 = 2 byte, e cioè 16 bit 

Di conseguenza,per ogni capione si possono avere 2 sedicesimi = 65536 valori distinti.