Teoria e pratica sui formati digitali

[godai80]

Ciao a tutti,
volevo chiedere a chi è più esperto di me questi pareri sulle sorgenti audio

1) La differenza tra una traccia audio da CD ed un mp3 a buon bitrate (es 320kb/s) si riesce a percepire a orecchio nudo? La risposta cambia tra musica classica e leggera?

2) Da un punto di vista teorico i formati a 24 bit/96Khz e oltre sono superiori rispetto al CD, nella realtà si percepisce la differenza? Qualcuno ha provato ad ascoltare una traccia ad alta Definizione, poi convertirla in formato CD, e sentire l'eventuale differenza?

3) Una traccia audio a 96Khz permette, secondo il teorema di Nyquist, di avere frequenze fino a 48Khz. Qual'è l'utilità di ciò se poi l'orecchio umano percepisce in media le frequenze tra 20Hz e 20Khz? Ancora, esistono poi casse che hanno una risposta in frequenza fino a 40Khz?

4) Qual'è il formato audio con la migliore qualità sonora?

Grazie a tutti, e scusate se per alcuni le domande possono sembrare banali!

 

[hal999]

Non sono un esperto però provo a risponderti:

1) Dipende dal orecchio e dalla qualità del sistema. In auto o con un player portatile nella metropolitana la differenza è inesistente, invece con un sistema hi-fi di alta risoluzione la differenza si può sentire. Quanto dipende dal orecchio ed è molto soggettivo. Penso che le differenze maggiori si possono sentire con la musica classica o orchestri jazz.
C'è da dire che oggi, visti i prezzi bassi di HD (70€ per 1 TB), nel ambito domestico i MP3 non hanno ragione di esistere.

2 e 3) Oggi è praticamente impossibile fare questo confronto perché la maggioranza dei DAC fa upsampling del segnale. Dovresti trovare un DAC NOS per fare il confronto. Se ci sono le differenze al massimo parliamo di sfumature come nel punto 1). Il vantaggio delle alte frequenze di campionatura non è per aumentare la massima frequenza del segnale ma per semplificare il lavoro dei DAC.

http://www.di.unipi.it/~romani/DIDATTICA/AD/AD.html

Da tenere conto che anche con il 24/96 il segnale registrato arriva al massimo a 30kHz che era il limite dei vecchi registratori al nastro.

4) Personalmente non credo che esiste, forse il miglior compromesso è 24/88.

 

[godai80]

Innanzitutto grazie per le risposte!
Ma per quanto riguarda le casse, qual'è il discorso? Esistono casse che hanno una risposta in frequenza superiore ai 20Khz?
Se si, quali?
Io ho delle Boston Acustics CR 65, vanno bene per (eventualmente )apprezzare i formati audio HD?

 

[Nordata]

30kHz che era il limite dei vecchi registratori al nastro

Ma quando mai?

Tralasciando i dati tecnici fantasiosi di marketing, presenti a quei tempi come oggi, pubblicati sulle brochure e in cui si leggeva di registratori a cassette con frequenze di risposta stratosferiche, la risposta in frequenza della macchine professionali da studio, Studer o Ampex, tanto per citare un paio di nomi conosciuti a tutti, arrivava effettivamente a ben più in basso, per non parlare della gamma di risposta dei microfoni.

Per quanto riguarda le domande fatte, la differenza tra un CD e un MP3 con frequenza di campionamento inferiore a 320 KHz si sente senza particolari difficoltà, commutando dall'una all'altra, con frequenze di o superiori a quella citata la cosa diventa già un po' più difficile.

Ovviamente stiamo parlando di ascolti fatti con file audio di qualità, ovvero non musica metal compressa e distorta, e con riproduttori di qualità, ad esempio anche con delle ottime cuffie, magari elettrostatoiche o comunque di alta classe, comunque "vere" cuffie, non certo con gli auricolari dello smartphone.

Stesso discorso per le differenze tra CD e brani a a 24@96: differenze sottili, non certo eclatanti, ma presenti, per frequenze superiori sono molto titubante, magari in qualche circostanza le si possono avvertire.

Ancora, esistono poi casse che hanno una risposta in frequenza fino a 40Khz?

Esistono, quanto meno come dati scritti su un catalogo, esistono anche molti "supertweeter" che arrivano ben più in alto, ad esempio:

http://www.engadget.com/2006/08/01/teacs-tannoy-st-100-super-tweeter/

che arriva ai 100 KHz, oppure questo che si ferma solo ai 50 KHz:

http://www.hifiatubes.com/elac-4pi-...intes-made-in-germany,fr,4,ELAC-4PI-PLUS2.cfm

e tanti altri più o meno famosi, purtroppo le nostre orecchie non possono ricevere upgrade di firmware o modifiche ad una nuova versione, la risposta che ci offrono è quella fornitaci dal buon Dio alla nascita e che, per di più, cala irrimediabilmente con il passare dell'età.

Direi però che prima di arrivare a pensare a queste possibilità ci sono tante altre cose cui prestare attenzione nella nostra catena audio.

 

[hal999]

Ecco non ero sicuro che il limite era la macchina o il microfono. Comunque non so perché mi ricordavo di 30 kHz.
Però il fatto è che nel questo brano "Can't we be friend?" - Ella & Louis registrato nel 1956 e successivamente convertito in 24/96 trovo le frequenze quasi fino a 40 kHz. Possiamo parlare dei errori di quantizzazione però qualcosa tra 20 e 30 kHz era stato registrato.

 

[godai80]

Grazie anche a te Nordata!
Una cosa (non mi chiamare cacaca***): Io non ho mai parlato di 320KHz, parlavo di bitrate anche perchè quella frequenza di campionamento non esiste...ti torna ?
Quindi sostanzialmente vanno bene delle comuni casse 65Hz-20Khz per sentire un segnale 24 bit/96 Khz?
Il mio impianto è il seguente:
Lettore bluray samsung + sintoampli harman kardon avr 145 +casse boston acustics 5.1

 

[Nordata]

Io non ho mai parlato di 320KHz, parlavo di bitrate anche perchè quella frequenza di campionamento non esiste...ti torna ?

Io parlavo in relazione agli MP3 che, solitamente, utilizzano frequenze di 128, 256, 320 KHz, non parlavo di frequenze di campionamento diretto del segnale, queste attualmente arrivano normalmente anche a 192 KHz.

Dire che se un diffusore arriva effettivamente a 20 KHz comincia ad essere un buon diffusore (2 o 3 dB di attenuazione, diagramma di irradiazione non a capocchia di spillo, SPL adeguato), stesso discorso che va fatto per la gamma bassa, si fa presto a scrivere 30 Hz, ma poi all'atto pratico?

 

[Nordata]

Pertanto molto probabilmente registrato su un Ampex monofonico, può darsi che sia stato usato il nastro originale, molto più probabilmente una copia del master originale, magari trattata per cercare di ridurre il fruscio di fondo, che ci sia qualcosa di utile oltre 14 - 15 KHz, se mai c'era in origine, ne dubito fortemente.

Qui ci sono i dati dei registratori Ampex dalle origini sino agli ultimi analogici, come si può vedere la risposta per lo più andava da 30 a 15 KHz, entro 2 dB (favoloso), per quelli più recenti arrivavano a 18 Khz ed anche a 20 KHz, probabilmente entro 3 dB.

http://museumofmagneticsoundrecording.org/RecordersAmpex.html

(nello stesso sito ci sono le pagine dedicate a quasi tutti i registratori pro e semipro costruiti nel mondo e negli anni, oltre che di moltissimi microfoni e mixer, sito interessantissimo per gli appassionati di storia dell'Hi-Fi e dell'elettronica in generale.

Lo so che qualcuno potrebbe dire: "ma come, il mio cassette da 150.000 L. veniva dato da 20 a 40 KHz!" ma rispondo subito:

qui si tratta di macchine da studio, professionali, il VERO professionale, questo vuol dire che tutte le caratteristiche dichiarate sono effettivamente mantenute per tutte le macchine prodotte, sempre, entro i limiti dichiarati, per tutta la vita del prodotto, che si può riportare entro le stesse in qualsiasi momento sostituendo i componenti soggetti alla normale usura, per impiego continuo e gravose, nelle condizioni ambientali dichiarate; ci sono macchine da studio che dopo decenni sono ancora in perfetto stato funzionale e rientrano sempre nelle caratteristiche dichiarate.

Per tornare in tema: come vedi, cosa ci sia a 40 KHz proprio non lo saprei dire, forse del rumore?

 

[alby76]

IMHO è molto difficile da dire se non sappiamo come è stato ottenuto tale file: freq di campionamento per passare dal nastro analogico alla copia digitale, che filtro AA è stato usato (se è stato usato), i trattamenti che ha ricevuto il file, il formato attuale del file, etc...

Potrebbe essere dell'aliasing dovuto ad un filtraggio insufficiente durante il campionamento,
oppure i residui fuori banda dovuti alla finestratura (hamming) che si è operata per ottenere lo spettro in frequenza,
oppure eventuale noise shaping che ha concentrato la potenza di rumore verso frequenze non udibili,
oppure anche rumore di calcolo se il tutto è stato fatto con programmi scarsi...

vallo a sapere, di certo è che, sono d'accordo con nordata, i 40khz di sicuro non c'erano nel nastro...

Tra l'altro, avete visto la scala? siamo a -90dB!

 

[Dakhan]

Io ho fatto alcune prove sul mio impianto che non e' un granche', salvo rari casi i file in 24/96 suonano meglio della versione CD ed in modo evidente, se utilizzo lo stesso file originale in 24/192 e lo converto in 24/96, 16/44.1 e in MP3 320 a casa mia fra 192 e 96 non noto differenze, qualcosina peggio in formato CD e qualcosa ancora peggio in formato MP3. Ma niente di rivoluzionario.
Con diffusori migliori magari si sentirebbe la differenza anche fra 192 e 96, peraltro il mio DAC da USB gestisce massimo il 24/96 quindi prima facevo il downsampling a 24/96 in Jriver "on the Fly", poi ho preso un'interfaccia che gestisce fino a 32/384 ed entro nel DAc con AES a 192 nativi e... nessuna differenza...
La differenza principale la fa ovviamente il master, l'ultimo degli AC/DC l'ho preso in 24/96 su HDtracks e suona peggio di molti CD, la selezione di titoli Linn 24 bit for Christmas suonano benissimo anche in formato CD.

 

[-Diablo-]

1) La differenza tra una traccia audio da CD ed un mp3 a buon bitrate (es 320kb/s) si riesce a percepire a orecchio nudo? La risposta cambia tra musica classica e leggera? 2) Da un punto di vista teorico i formati a 24 bit/96Khz e oltre sono superiori rispetto al CD, nella realtà si percepisce la differenza?
3) Qual'è l'utilità di ciò se poi l'orecchio umano percepisce in media le frequenze tra 20Hz e 20Khz? Ancora, esistono poi casse che hanno una risposta in frequenza fino a 40Khz? 4) Qual'è il formato audio con la migliore qualità sonora?

1) Sebbene sia teoricamente possibile sentire differenze se convertita con LAME@320kbps (perchè cambia l'informazione contenuta) praticamente dubito che con una prova in cieco si riesca a distinguere dalla traccia originale su CD (a parità di DAC che la legge naturalmente) a prescindere dal sistema e contenuto musicale usato. O perlomeno penso sia una cosa al di fuori della portata della stragrande maggioranza delle persone.

2) Io credo di no, è peggio del punto 1), convertendo in cdda/wav/flac 44.1Khz, sempre a parità di master e di DAC che la legge, non c'è differenza percepita. Chiaramente passando al CD come supporto fisico invece la lettura meccanica da CD e il DAC diverso puo' avere una certa influenza.

3) In teoria l'utilità dell'alta risoluzione c'è in fase di registrazione per tutta una serie di ragioni tecniche, nella pratica e nel momento della riproduzione casalinga avere il formato HD è sostanzialmente marketing. Un po' come le risoluzioni tv FullHD/4k i cui benefici visti oltre una certa distanza diventano impercepibili.
Sì alcuni diffusori montano dei "supertweeter" con risposta che si estende oltre.

4) Un qualsiasi Lossless se vuoi stare sul sicuro, più che il formato ciò che conta è la qualità dell'incisione e del master/mixaggio.

In tutto questo è ovvio che il fattore soggettivo e percettivo gioca un ruolo essenziale, chi "crede" nell'alta risoluzione sarà più portato a sentire o immaginarsi le differenze anche se inesistenti alla prova in cieco. Nel mondo dell'audiofilia non mancano fenomeni di suggestione e autosuggestione, pertanto penso che ognuno debba trovare la propria soglia di sicurezza psicologica in cui l'ansia e la paranoia audiofila non influenzano l'ascolto.

 

[godai80]

Il vantaggio delle alte frequenze di campionatura non è per aumentare la massima frequenza del segnale ma per semplificare il lavoro dei DAC.

http://www.di.unipi.it/~romani/DIDATTICA/AD/AD.html

Molto interessante il link, inoltre questo professore dev'essere proprio un simpaticone:

" al giorno d’oggi sono molto usate frequenze maggiori 48000 Hz, 96000 Hz e anche 192000 Hz, non tanto per
riprodurre gli ultrasuoni (operazione inutile se non per intrattenere i pipistrelli domestici ) quanto per rendere più semplici le operazioni che seguono."

Tornando più seriamente a quello che c'è di reale e quanto c'è di fittizio, non si potrebbe valutare obiettivamente l'estensione in frequenza del proprio impianto/orecchio mediante segnali di test che contengono toni a singole armoniche? Ad es tono 10 hz, 50 hz, 100 hz, 5khz, 10 khz, 20 khz ecc.
Mi sembra che viene usato qualcosa del genere anche nei dischi di calibrazione dei sistemi HT.

 

[Nordata]

Ci sono tanti CD/DVD test audio che contengono toni a varie frequenze o sweeppate, così come si trovano programmi gratuiti (o commerciali) che fanno generare al PC le frequenze che si vuole, questo caso basta collegare il PC ad un ampli e relativi diffusori e fai tutte le prove che voi.

E una prova interessante, purtroppo è molto facile rimanere delusi dalla triste realtà con cui ci si deve poi confrontare.

Basta

 

[Dakhan]

Io l'ho fatto con il REW e onestamente, sara' per la veneranda eta' o per il mio impianto ma arrivo intorno ai 16khz, i 20 khz me li scordo proprio... facile quindi, nel mio caso, trarre le dovute conclusioni...

PEr la cronaca ho fatto anche lo stesso test al contrario, con le basse frequenze, nonostante il mic leggesse 110db di pressione (e io ero piu' vicino ai sub del microfono di due metri) e i due driver dei sub ballassero la samba sotto i 18hz buio totale... ma ho provato poi le sensazioni tipiche delle basse frequenze, orecchie tappate e senso di disagio...

 

[Nordata]

I 20 KHz non li sente praticamente quasi nessuno anche in giovane età, il limite normale è appunto intorno ai 16-17 KHz (quando si è giovani) ed in basso il suono inteso come tale, ovvero non come sensazione fisica e vibrazioni si va intorno ai 20 Hz, anche un pelino più su, in entrambi i casi ci sono poi i limiti imposti dai diffusori.

Con una buona cuffia si hanno maggiori garanzie di poter verificare la propria gamma uditiva.

 

[godai80]

Come vi sembrano questi segnali?

http://www.wavecor.co.uk/testdisk.html

Mi sembrano particolarmente interessanti le tracce dalla 24 alla 61.
Leggo però che l'uso potrebbe rischiare di rovinare le casse...potete darmi maggiori informazioni?
Inoltre mi sembra di capire che una buona cuffia può garantire una buona risposta in frequenza, ma anche più di quella del mio sistema (hk avr 145 + casse boston acustics cr 65)?

 

[Nordata]

Vanno bene, con tutte si può realizzare un buon CD per test audio, mi sembra però che manchino i rumori rosa e bianco, indispensabili per la rilevazione in tempo reale tramite FFT della risposta di ambienti ed anche apparecchiature elettroniche.

Attenzione alle tracce registrate a 0 dB.

Non l'avevo scritto prima poichè supponevo che chi si mette a "giocare" con i segnali test sappia bene quello che sta facendo e come usarli e con quali precauzioni.

Quando si inviano a un diffusore toni puri come quelli di cui stiamo parlando bisogna sempre stare molto attenti al livello, specialmente per i tweeter, poichè è facile alzare il volume perchè non si sente nulla (o si sente poco) mandando in clipping l'ampli e generando un bel po' di onde quadre con il risultato di friggere il tweeter e mandare in protezione l'ampli (sperando che sia ben protetto).

Per il woofer è un po' più difficile, poichè si sentirebbe prima il "toc" del supporto della bobina che arriva a sbattere a fine corsa.

Bisogna usare un livello sufficiente al nostro test, senza esagerare, dipende anche dai diffusori che uno possiede, con una Grand Utopia si può già salire di molto.

Come ho già scritto, una cuffia, a parità di costo con una coppia di diffusori, offre prestazioni molto superiori, spendendo ad esempio 700 €, magari anche un po' meno, per una cuffia si ha una qualità del suono ottenibile solo con diffusori di altissimo livello e costo; manca la "fisicità", ma la pulizia e le frequenze ci sono tutte e con distorsioni inferiori a quelle di un diffusore.

 

[godai80]

Quindi per le tracce a 0 db devo tenere il volume molto basso?
I toni a singola frequenza sono a -30db, qui non ci sono particolari precauzioni giusto?

 

[Nordata]

Parti sempre con il volume a zero e poi aumenti pian piano, ti accorgi quando il livello diventa eccessivo.

 

[Marco Marangoni]

Si puo' fare un comodo test, anche se la scelta dei brani e' discutibile, per vedere se si sentono le differenze:
http://www.npr.org/sections/therecord/2015/06/02/411473508/how-well-can-you-hear-audio-quality?