Audio Hi-Res: ha davvero senso?

Ciò che la tecnica, ingegneria e più in generale la scienza ha permesso di raggiungere sono traguardi pressoché inimmaginabili su qualunque fronte, persino quello dell’audio.
Oggi è possibile registrare ed ascoltare musica o suoni campionati ad altissima risoluzione, presentando estensioni neanche percepibili ad animali con apparato uditivo nettamente superiore a quello umano; proprio per questo, la domanda di oggi è: fino a che punto può aver senso ascoltare audio in Alta Risoluzione? Qual’è il confine tra inutile numeristica e differenza realmente percepibile?
Ebbene, benvenuti nell’editoriale riguardante uno degli argomenti più discussi e contrastanti in campo audiofilo, sul web più che mai.

Perché è stato concepito?

Proprio come per le immagini, siano esse statiche o dinamiche, l’audio dispone di diverse modalità di registrazione e ascolto (o visualizzazione, in comparazione con video e foto).
Un film può essere registrato in HD 720p e venire visualizzato in uno schermo 4K, dove ciò che viene scarsamente sfruttato è la capacità dello strumento di riproduzione; allo stesso modo un video registrato in in Ultra HD 2160p e visualizzato su un display da soli 720 X 1280 pixel di risoluzione porta allo spreco di tutti quei dati campionati in altissima risoluzione, evidenziando uno scarso sfruttamento della sorgente.
La stessa e identica sorte tocca ai file di natura esclusivamente sonora: nel momento in cui qualità della sorgente e capacità dell’apparecchio riproduttore non combaciano si avrà un’incongruenza meramente logica, che potrebbe portare uno spreco sia di potenzialità che, e soprattutto, di denaro.
Uno dei motivi per il quale è nato l’audio campionato ad Alta Risoluzione è infatti quello di venire affiancato ad apparecchi di ascolto a livelli tecnologici di ultima generazione, per sfruttarne appieno le capacità di riproduzione.

Le motivazioni, naturalmente, non si limitano all’adattamento tecnico che via hardware si è evoluto più velocemente nel panorama degli apparecchi rispetto alle modalità di registrazione e campionamento del suono, ma si estendono ad una serie di vantaggi che andremo ad elencare adesso, anche se saranno proprio i seguenti punti quelli più discussi e ambigui sui quali ci soffermeremo per rispondere alla stessa domanda che ho indicato nel titolo.

Quali sono i vantaggi tecnici?

A differenza dei tipi di file musicali a cui la maggior parte dell’utenza è abituata ad ascoltare, nonché gli MP3 campionati in qualità cosiddetta “lossy” (che tende a perdere dati), quelli codificati in Alta Risoluzione (in gran parte FLAC, poi AIFF, PCM, DSD, etc.) hanno una capacità di immagazzinamento d’informazione praticamente infinito, prevedendone una minima che non scende a compromessi, venendo così denominata “lossless” (che non tende a perdere dati).

Per quanto concerne il comparto esclusivamente tecnico, i file lossless ad Alta Risoluzione pongono un minimo indispensabile che raggiunge di per sé livelli di qualità fino a 11 volte superiori ad un MP3 di 320KBPS. I requisiti minimi di un file musicale Hi-Res sono i seguenti:

• 96 KHz (gamma delle frequenze che lo spettro sonoro può percorrere)
• 24 bit (complessità dei dati registrati)
• ~ 4.6MB/s (quantità di dati registrati)

Grazie a questi requisiti è possibile far assumere al brano campionato in Alta Risoluzione uno spettro sonoro simile a quello della registrazione da studio, avvicinandosi il più possibile alle onde originali: quelle analogiche.

Una cosiddetta via di mezzo sono i file direttamente estratti dai CD Audio in formato WAV o FLAC: questi si posizionano in un “limbo” parecchio variabile tra il lossy e lossless, dove tutto dipende dalla quantità totale di brani presenti in un singolo CD (e la conseguente compressione effettuata dalla casa discografica stessa per risparmiare spazio) e dalla qualità generale della registrazione (o peggio, della rimasterizzazione).

Dai numeri alle parole: i vantaggi tecnici dell’audio paragonati al visivo

Adesso immaginate la vostra canzone preferita come un’immagine visibile ai vostri occhi: un panorama che unisce una zona naturale ad un’altra adiacente con diversi grattacieli, dove nel riuscire a scorgere perfettamente ogni dettaglio non chiedete nulla di più, poiché questo è già il massimo che potreste ottenere. Questa metafora l’assimileremo al concetto di registrazione originale.
Dopo aver scattato una foto dalla stessa angolazione del vostro sguardo, la mostrate al vostro amico dallo stesso dispositivo da cui l’avete scattata, proiettandola in uno schermo in grado di eguagliare la risoluzione dell’immagine panoramica. I sentimenti suscitati in voi rimandano a quel preciso istante: è quasi come se fosse la stessa cosa. Questa metafora la uniremo invece al concetto di audio ad Alta Risoluzione.
Nel caso in cui decideste di adattare quella stessa immagine per il desktop del vostro PC dovrete procedere a ridurne la risoluzione quanto basta per “far entrare” tutto il panorama e senza alcun taglio ed usarlo quindi come sfondo. L’impressione che avete è paragonabile a quella originale. Quest’altra metafora sarà identificata al concetto di audio estratto da CD.
Quando arriva il momento di condividere il vostro panorama col vostro amico fuori città procedete nell’inviare l’immagine tramite un’app di messaggistica istantanea: la fotografia subirà dunque una compressione enorme. Controllando il risultato di tale degradamento qualitativo vi rendete conto che la scena alla quale assistite è poco paragonabile a quella originale, con un’evidente “impastamento” dei dettagli e disturbi digitali nelle zone più elaborate o colorate. Questa è la perfetta metafora da allineare al concetto di audio in formato lossy (MP3 & AAC).

Dopo aver compreso, in questo breve paragone, le differenze tra i diversi formati dei file musicali annessi ipoteticamente a quelli visivi, potrete intuire facilmente che la differenza realmente percepita si verifica nel cambio dell’ultima immagine (fotografia compressa da Telegram) con la prima o la seconda, se non viene usato lo strumento di zoom – visto che, stando nel paragone, non è possibile “zoomare” l’audio con il nostro udito.

Esistono dei vantaggi pratici?

Terminato il discorso sui numeri e dati, passiamo all’atto pratico che coinvolge il secondo senso dell’essere umano: l’udito.

Oltre i 96 dB, NO.

A scapito di quel che si crede, o si è convinti di credere, non tutti i numeri raggiunti dalle scienze visive e uditive sono utili e percepibili ai sensi umani.
Dopo la soglia delimitata dal “limbo” delle tracce estratte da CD, se paragoniamo una registrazione campionata in WAV o FLAC a 16bit, 44.1 KHz a 1.4MB/s con la stessa campionata in Alta Risoluzione a 24bit, 96 KHz a ~ 4.6MB/s l’unica differenza sarà quella direttamente collegata alla distorsione raggiungibile ad altissimi volumi d’ascolto; campionando infatti un file audio a 24bit (ed aumentando conseguentemente il range di frequenza in kilohertz) sarà possibile spostare la soglia di distorsione delle frequenze dai 96 dB fino alla spropositata cifra di 145 dB (l’orecchio umano è in grado di percepire suoni più o meno senza distorsioni fino a 130 dB).

Per i “biologicamente disposti”, forse, SI.

Per quanto riguarda la qualità d’ascolto a volumi non assordanti, la differenza percepibile da un file estratto da CD di alta qualità è umanamente pari allo zero, anche con gli strumenti di riproduzione adeguati (i quali abbiamo personalmente testato ad IFA 2017, presso lo stand Sony). Lo stesso fatto è stato confermato da esperti e veterani del campo; consultate la sezione “Fonti e riferimenti” per più informazioni al riguardo.

Dati gli innumerevoli numeri che a rigor teorico “provano” la necessità di tali campionamenti ad altissima densità di informazioni per “raggiungere” le necessità dell’orecchio umano, finiscono nella realtà dei fatti per produrre suoni che soltanto cani o delfini senz’altro gradirebbero (semi-cit., AP, 2015).

Tuttavia, diversi studi della Queen Mary University hanno permesso il nascere di una nuova prospettiva riguardante l’audio Hi-Res, ancora oggi “snobbato” per i sovrapprezzi legati ad una percezione di differenze generalmente minima o nulla. Secondo questo report, infatti, su 12.000 persone esaminate il 60% di queste è riuscita a distinguere brani di genere classico e Jazz in Alta Risoluzione; questo significa che per musica di natura elettronica o ibrida una campionatura dati altissima risulterebbe comunque inutile, ma ciò non toglie che potrebbe esistere una categoria di “biologicamente disposti“, con udito particolarmente predisposto o “allenato” e capace di distinguere l’indistinguibile.
Lo stesso discorso vale, per esempio, per la percezione della densità pixel di uno schermo per Smartphone: una delle scelte più criticate è stata quella di Samsung nell’adottare un pannello da 577ppi per Galaxy S6/edge ed S7, o quella di Sony, la quale ha montato il primo pannello 4K in un cellulare, raggiungendo così quota 806ppi. Differenze da un pannello della stessa tecnologia ma in risoluzione Full HD? Nessuna, a meno che non si faccia uso di una lente d’ingrandimento… o che il singolo individuo non goda di una vista in grado di distinguere, anche se con difficoltà, tali differenze.
Gli studi della QMUL restano comunque indicativi ed estremamente limitati: i casi sono pochi, le basi empiriche vacillano. Non escludiamo nessuna possibilità, ma del fatto che possa trattarsi di un grande effetto placebo dev’essere tenuto in stretta considerazione.

Concludendo il nostro viaggio alla scoperta dell’utilità dell’Audio ad Alta risoluzione non ci resta che rimandarvi al nostro articolo dedicato alla sfida “Audio Cablato o Wireless: quale conviene? | Guida all’acquisto (Under 150€)” e alla primissima recensione audio riguardante il best-buy dell’anno Xiaomi Redmi Note 5.
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Fonti e riferimenti: Wolfcrow | The Physics Factbook | Businnes Insider | AlphaGalileo
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