Panoramica sul nuovo formato che sta rivoluzionando la trasmissione dei dati audio.
Negli ultimi anni, grazie alla codifica MPEG è diventata realtà la possibilità di trattare grosse quantità di dati in digitale, e soprattutto di poterne ridurre l'occupazione in termini di spazio, pur mantenendo un ottima qualità.
Il suono
Sicuramente tutti voi sapete cos'è una canzone, ma quanti saprebbero dare una definizione di ciò che la compone, ovvero il suono ? In termini semplicistici, potemmo dire che il suono consiste nello spostamento di masse d'aria, che giungendo sino a noi provocano delle vibrazione sulle membrane dei nostri timpani. L'orecchio umano non è in grado di percepire tutte le vibrazione, in media è sensibile solo a quelle comprese nella fascia che va da 20 a 20.000 vibrazioni al secondo (Herz).
Inoltre, l'orecchio non percepisce uniformemente i suoni prodotti in tutta la gamma, ma è più sensibile alle frequenze medio alte, per questo in un diffusore l'altoparlante addetto alle basse frequenze deve avere una potenza superiore a quelli che riproducono le frequenze medio alte.
Da Analogico a digitale
Le masse d'aria che producono il suono, si spostano in modo "continuato" nel tempo, ovvero in ogni istante c'è una porzione di suono che viene riprodotta. Naturalmente, non è possibile trasformare questi dati direttamente in digitale, visto che esso non è un formato "continuo", ma costituito da porzioni prese ad un certo intervallo di tempo.
Queste "porzioni" si chiamano campioni e l'operazione che bisogna eseguire per crearli si chiama campionamento. Un comune CD è campionato alla velocità 44.100Hz (44Khz) con una profondità dati di 16bit, ovvero in un secondo il campionatore acquisisce 16bit per 44.100 volte ! Questo permette di approssimare la realtà (analogica) con estrema fedeltà.
Il problema è che l'occupazione di un solo minuto a questa frequenza, in stereofonia raggiunge abbondantemente i 10mb, ecco perché un CD non può contenere più di 70 minuti circa d'audio.
Buttiamo via un po' di dati :-(
Partendo da queste premesse, l'unico modo possibile per ridurre lo spazio occupato da un brano digitale è quello di ridurre la quantità di dati, ma com'è possibile farlo senza compromettere la qualità ?.
Ad esempio si può fare sfruttando uno dei maggiori difetti dell'orecchio umano, il mascheramento. Si è notato, che un suono emesso ad una certa frequenza, copre i suoni vicini che risultano avere intensità minore dello stesso, questo con un raggio d'azione (mascheramento) che parte da 100Hz e cresce parallelamente alla frequenza. Inoltre l'orecchio impiega alcuni secondi (mascheramento temporaneo) per accorgersi che una volta cessato quel suono, ve ne sono altri che prima erano coperti.
L'algoritmo MP3 non fa altro che dividere un campione in parti (frame), assegnare un valore di potenza ad ogni parte e quindi cancellare quelle coperte (mascherate) da una parte con valore maggiore.
Tutto questo per dire che è effettivamente possibile ridurre la dimensione di un brano anche di dieci volte, mantenendo un'altissima qualità, visto che l'orecchio non si accorge della perdita.
Perché allora un CD suona meglio di un MP3?
Dipende, ovvero un brano MP3 codificato alla massima qualità è difficilmente distinguibile dall'originale, anche se ad ascoltarlo sono orecchie molto fini. Pensate che sono state persino effettuate delle prove ISO per verificare la bontà del formato, e ne è risultato che tra i campioni eseguiti, gli audiofili riuscivano spesso a capire che erano misti, MP3 e non, ma non riuscivano altrettanto spesso a dire quale dei due fosse originale o MP3 !
A presto
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