Per digitale, in informatica, si intende la rappresentazione di informazioni tramite cifre o simboli (digit) discreti, cioè in grado di assumere un numero definito di stati. Nell'elaborazione di dati, digitale è praticamente sinonimo di binario, poiché i computer elaborano informazioni codificate sotto forma di combinazioni di cifre binarie (0 e 1). Un'immagine, un filmato video o un segnale acustico vengono rappresentati da gruppi di bit. Un disegno o una fotografia, ad esempio, possono essere digitalizzati da uno scanner, che converte linee e colori in combinazioni di 0 e 1, rilevando punto per punto intensità e colore della luce riflessa.
Quando si rappresentano grandezze che variano con continuità in un certo intervallo (analogiche), non è possibile rappresentare tutti i valori che esse assumono: i valori compresi tra due valori distinti esprimibili per mezzo di due combinazioni contigue vengono quindi rappresentati mediante l'una o l'altra di queste combinazioni. Indipendentemente dall'estensione del campo di variazione della grandezza in questione, perciò, il numero dei valori distinti rappresentabili è limitato dal numero di bit impiegati per la codifica, ovvero la precisione con cui una grandezza viene rappresentata è limitata dal numero totale di combinazioni possibili.
Al giorno d'oggi la digitalizzazione è una tecnica comunemente adottata in ogni campo dell'elettronica, delle comunicazioni e dell'informatica. Per realizzare la codifica e la decodifica vengono usati circuiti detti rispettivamente convertitore analogico-digitale e convertitore digitale-analogico.

Un registratore digitale converte i segnali audio in dati digitali per mezzo di un microprocessore (un convertitore analogico-digitale) e quindi riconverte i dati in segnali audio analogici (con un convertitore digitale-analogico) che possono essere ascoltati con l'amplificatore di un comune impianto stereofonico. Nella registrazione digitale, le onde sonore vengono campionate migliaia di volte al secondo e trasformate in una serie di impulsi corrispondenti a configurazioni di numeri binari che vengono registrate su nastro o su disco ottico.
I registratori-lettori digitali furono sviluppati all'inizio degli anni Ottanta sotto forma di adattatori PCM (modulazione a impulsi codificati) per i videoregistratori domestici. Il compact disc (CD), sviluppato nel 1983 dalla Sony Corporation (Giappone) e dalla Philips (Paesi Bassi), che impiega un raggio laser per la lettura ottica di informazioni digitali preregistrate sul disco, ha portato il suono digitale in tutte le case. Rispetto ai metodi analogici, le registrazioni digitali garantiscono una maggiore fedeltà di riproduzione del suono, un maggiore dinamismo e risposta alla frequenza, e una minore distorsione.

Ogni strumento musicale produce una vibrazione caratteristica che si propaga nell'aria e nei mezzi materiali sotto forma di onda sonora. Le proprietà di quest'ultima definiscono il timbro di un suono. Così il diapason produce un suono puro, con un'onda perfettamente sinusoidale, mentre il violino genera suoni intensi con brusche oscillazioni e il flauto suoni caldi e schietti, con vibrazioni relativamente morbide. Un gong invece non produce vibrazioni regolari, ma casuali e spigolose, con timbro pressoché irriconoscibile.

Qualunque suono semplice, ad esempio una nota musicale, è descritto da altezza, intensità e timbro; queste caratteristiche percettive corrispondono a grandezze fisiche proprie dell'onda associata, quali, rispettivamente, frequenza fondamentale, ampiezza e spettro. Il rumore invece è un suono complesso, dato dalla sovrapposizione casuale di frequenze diverse, non armonicamente correlate, e non può essere descritto da questi tre parametri.

AUDIO

I file audio sono file digitali che contengono i dati corrispondenti al campionamento del suono, nei cd musicali di solito a 44.100 Mhz (cioè 44.100 volte al secondo !). I file wav hanno dimensioni enormi (pensate al contenuto di un cd : 640 Mbyte per 1 ora di musica circa) però rappresentano ancora al momento la migliore qualità audio raggiungibile con i mezzi attuali. I programmi che gestiscono i file wav sono definiti programmi audio, come per esempio il Sound Forge 4.5, raffigurato qui sotto.

Con questi programmi è possibile elaborare e modificare i file wav. Appassionati dei vecchi dischi di vinile hanno masterizzato su cd i "vecchi dischi del cuore", ripulendoli da fastidiosi rumori di fondo, polvere, abrasioni, ecc. Oppure è possibile creare musica elettronica come dei veri compositori d'avanguardia.

Le tecniche utilizzate per creare musica elettronica possono essere di due tipi: quelle che producono nuovi suoni e quelle che modificano suoni registrati. La creazione di suoni totalmente nuovi tramite la sovrapposizione, o miscela, di diversi toni puri sinusoidali si chiama sintesi additiva, mentre il "filtraggio" dei rumori prende il nome di sintesi sottrattiva. Filtri di vario genere possono essere usati per accentuare specifiche altezze o armonie, e i suoni possono essere prolungati o alzati e abbassati con una tecnica nota come phase-voco ding. Si possono usare, inoltre, tecniche di riverbero aggiungendo echi e distorsioni oppure si può ricorrere a metodi di simulazione ambientale per riprodurre l'effetto acustico di una sala da concerto.

La grande diffusione di Internet e quindi la necessità di avere dei file "di ridotte dimensioni" ha dato il via alla ricerca di vari formati di compressione del suono. Per la grafica si sono avuti subito degli standard validi di compressione (Gif o Jpeg), per la musica è arrivato solo da qualche anno l'MP3 (Mpeg Layer 3).

Come funziona l'Mp3 : è un algoritmo di compressione che riduce da 10 a 12 volte la grandezza del file wav originario, lasciando inalterata la qualità audio della musica (o comunque difficilmente percettibile all'orecchio umano).
L'MPEG utilizza per la codifica audio un modello psicoacustico elaborato nel corso degli anni da vari enti di ricerca e che ha consentito al Fraunhofer Institut Integrierte Schaltungen (IIS), tedesco, di rilasciare l'algoritmo di codifica/decodifica così come oggi è implememntato nella sua forma più diffusa, il Layer III.
Si è partiti dalla considerazione che l'orecchio umano non è un dispositivo perfetto di ricezione del segnale audio, ha anzi diversi limiti. In particolare si sono sfruttate le caratteristiche di non linearità e adattative della soglia di udibilità.
Quest'ultima è il livello al di sotto del quale non è possibile udire suoni, e varia da una persona all'altra. Generalmente si ha la massima sensibilità per suoni con frequenze comprese fra 2 e 5 KHz. Non è solo la frequenza a determinare l'udibilità di un suono, ma anche la sua ampiezza (o intensità) a quella determinata frequenza, con una legge di dipendenza appunto non lineare.
Oltre a ciò, la soglia di udibilità è anche adattativa, si modifica cioè in funzione dei suoni ricevuti. Per esempio non c'è nessuna difficoltà ad ascoltare qualcuno in un ambiente silenzioso, ma in un ambiente molto rumoroso la soglia di udibilità si modifica rendendo impossibile sentire la voce umana. I normali strumenti di registrazione hanno invece una risposta praticamente piatta ai segnali, perciò registrano anche quello che l'udito umano non percepisce. Il fenomeno è particolarmente evidente in campo musicale : in un'orchestra che sta eseguendo un "fortissimo" sarà impossibile udire alcuni strumenti, che però appariranno nelle tracce di registrazione.
Eliminando le informazioni non necessarie si può risparmiare una consistente parte dello spazio di memorizzazione e questo concetto costituisce la base dell'algoritmo di codifica dell'MP3.
L'audio in ingresso viene costantemente analizzato da un codificatore audio (encoder) che determina dinamicamente la cosiddetta curva di mascheratura, la soglia sotto la quale i suoni non vengono percepiti dall'orecchio umano. Il segnale in ingresso poi viene suddiviso in un certo numero di bande di frequenza, dette sottobande. Per ogni sottobanda l'operazione di codifica prevede la quantizzazione. Quest'ultimo è il processo di trasformazione del segnale analogico prodotto dalle onde sonore in un segnale digitale che ne approssima il più fedelmente possibile le caratteristiche. Per fare ciò un campionatore rileva il valore del segnale a intervalli di tempo prefissati, e la sequenza di numeri che se ne ricava rappresenta la costruzione digitale del suono.
Poichè si tratta di un processo di approssimazione, si ottengono i migliori risultati riducendo gli intervalli di tempo tra una misurazione e l'altra e aumentando la precisione dei valori. Un CD musicale contiene audio campionato a 44.100 Hz (44.100 rilevazioni al secondo) e memorizzato in numeri ampi 16 bit. La fase di quantizzazione introduce sempre un rumore indesiderato che si va ad aggiungere al segnale utile e che viene di solito trattato come rumore bianco.
L'algoritmo è abbastanza sofisticato da far sì che la quantizzazione sia tale da mantenere il rumore introdotto sempre al di sotto della maschera di udibilità specifica per ogni particolare sottobanda.

In pratica l'algoritmo elimina tutte le informazioni musicali non strettamente indispensabili, sfruttando le "debolezze" del nostro udito ovvero le frequenze più gravi e quelle più acute, i momenti di pieno sonoro, gli effetti di ambientazione, la tridimensionalità, ecc., dandoci comunque un risultato pienamente accettabile. Inoltre il Layer 3 supporta il VBR (variable bit rate), una tecnica grazie alla quale l'ampiezza di banda (bitrate) non è più fissa per tutto il file ma può variare a seconda dei blocchi. Pochi strumenti o il volume basso permettono una compressione ancora maggiore, in modo da risparmiare più spazio sul disco. Sebbene i nostri lettori cd audio siano al momento gli strumenti più perfetti per ascoltare la musica, già da qualche tempo si stanno diffondendo in commercio lettori in formato Mp3 che consentono di far ascoltare i file scaricati "gratuitamente" da Internet anche lontano dal computer (le questioni legali sono però ancora causa di grandi battaglie con le case discografiche).

Per cercare le tue canzoni preferite in formato Mp3 puoi usare questa comoda funzione. Seleziona uno dei motori di ricerca fra quelli a disposizione, l'autore o il titolo della canzone e clicca su Search ...

Oltre al sito ufficiale Mp3.com, puoi visitare questi altri siti, oppure effettuare una ricerca su un qualsiasi motore di ricerca di tua conoscenza digitando mp3. Altre notizie le puoi trovare alla pagina Mp3 e Napster.

• http://www.mp3now.com/
• http://www.mp3place.com/
• http://www.rioport.com/
• http://mp3.it/
• http://www.mp3italia.com/
• Musica Classica su Mp3.com
• Plug in per WinAmp

Per ascoltare i file in formato Mp3 devi avere installato sul tuo computer un lettore Mp3: il più diffuso è WinAmp (per Windows, MacAmp per MacIntosh), oppure anche il Media Player Microsoft.

WinAmp.com - download gratuito (è richiesta registrazione)

Encoder - Se vuoi costruirti da solo un file in formato Mp3 devi disporre di almeno tre strumenti : un programma "ripper o grabber" che ti permetta di ricavare un file wav da una traccia di un cd, un "encoder" Mp3 che ti codifichi il file wav in formato Mp3 e un lettore per ascoltare i file Mp3. Ogni cd musicale è costituito da una serie di brani. Ogni brano è una traccia : un programma "grabber" permette di selezionare una traccia audio dal cd e di trasformarla in un file wav che deve essere salvato sul disco fisso del computer. L'encoder è un programma che trasforma un file wav di grosse dimensioni in un file mp3 compresso fino a 12 volte. Il lettore consente di ascoltare in questo formato compresso.

WinDac è un ottimo ripper così come anche Audiograbber. Ci sono poi delle suite come MusicMatch Jukebox e l'ottimo Audio Catalyst che hanno sia gli strumenti di ripping che di encoding. Con l'Audio Catalyst 2.1 è possibile "grabbare" una traccia cd, codificarla in mp3 ed ascoltarla con il lettore interno, senza bisogno di altri programmi.

Ecco come si presenta il programma Audio Catalyst : se nel lettore cd è stato già inserito un cd musicale, nella sua finestra principale compare l'elenco delle tracce audio. Se è presente un check nel box sulla sinistra, il brano è selezionato per le successive operazioni di elaborazione. Per trasformare un solo brano in mp3, deselezionare tutte le tracce e cliccare solo su quella che interessa. Una volta fatta questa operazione, cliccare su CD - Grab, come nell'immagine sottostante.

In modo del tutto automatico il programma leggerà la traccia audio dal cd e la convertirà in un file formato mp3. Questo file verrà scritto e salvato nella cartella principale del programma (programmi/xing/audiocatalyst) salvo diversa impostazione dalla finestra Settings.

Particolare attenzione occorrerà fare, durante la fase di configurazione del programma, per il riconoscimento del lettore CD e dei parametri di lettura audio. Se durante la fase di conversione verranno segnalati errori (speed error) si consiglia di impostare una velocità di lettura del cd molto bassa (2 o 4 X). Pochi secondi in più permetteranno la completa eliminazione di piccole fastidiose imperfezioni sonore.

Se vuoi provare una versione gratuita di AudioGrabber e di AudioCatalyst clicca qui (Attenzione: questo link porta ad un sito "pericoloso". Si consiglia l'accesso solo ad utenti adulti ed esperti e solamente per scopi personali e non commerciali!).

L'encoder classico è lo Xing Mp3 Encoder. I lettori più versatili sono il WinAmp e il Sonique.

Decoder - Per poter invece ascoltare brani musicali in formato audio (wav) da un qualunque lettore cd occorre fare l'operazione contraria, cioè decodificare il file compresso in formato mp3 in un formato traccia-audio non compresso. Tale operazione richiede l'uso di un programma detto "decoder" che però non potrà mai ricostruire nella sua completezza e perfezione il file audio originale in quanto i dati digitali "tagliati" nella fase di compressione vengono ricostruiti mediante un algoritmo e quindi con una buona approssimazione. Tale differenza però risulterà udibile solo con un impianto ad alta fedeltà mentre risulterà accettabile nel 90% dei casi (walkman, auto, impianto da casa).
Per poter masterizzare un cd audio "normale" occorre quindi trasformare un file mp3 in un file wav. Qui di seguito vengono presentati due programmi molto facili da reperire in rete e da utilizzare, che svolgono benissimo questa funzione.

L'Mp3 Decoder dell'HPL Software svolge automaticamente tutte le operazioni: è sufficiente aprire dal programma un file mp3, selezionare la directory di destinazione e cliccare su "Decode". Il vostro file mp3 in pochi secondi viene salvato in formato vaw. Nell'esempio qui riportato si può notare come la dimensione del file mp3 (1.35 Mb) venga decodificato in un file vaw di 14.82 Mb, oltre 10 volte le sue dimensioni compresse. Ovviamente i file vaw poi possono masterizzati su cd audio da qualsiasi programma di masterizzazione.

L'Mp3 Decode della Louka Dlagnekov svolge le stesse identiche funzioni del precedente ed è un programma freeware, quindi libero da qualsiasi vincolo di licenza.

Anche questo è un programma molto semplice da utilizzare e che richiede poche istruzioni. Cliccando sul bottone Add ... si seleziona il file mp3 sorgente e cliccando su Decode il file viene salvato nella cartella di destinazione in formato vaw. La fase di conversione è del tutto automatica e richiede pochissimi interventi da parte dell'utente.

Real Audio - Anche il formato Real Audio è molto utilizzato in rete per le ridotte dimensioni dei file ra. Non ha una qualità audio paragonabile ai vaw o agli mp3 però si adatta bene allo streaming audio e per l'ascolto di demo on-line. La conversione di un file mp3 in ra ne diminuisce di circa 8 volte la grandezza: tramite i programmi di conversione si possono ovviamente impostare i parametri più adatti al tipo di musica da ascoltare e quindi aumentare o diminuire la qualità audio in funzione della grandezza del file.
Se vuoi approfondire questo argomento clicca qui ...

Un altro programma interessante da utilizzare, già accennato in precedenza, è il MusicMatch Jukebox : una vera suite di programmi per la gestione dell'ascolto e della creazione di liste o cd di pezzi musicali nei vari formati.

MusicMatch Jukebox

Il sistema più diffuso oggi per acquisire gratuitamente file musicali in formato mp3 è aderire alla comunità Napster. Scaricando il programma dal sito www.napster.com e installandolo sul proprio computer si entra in contatto con i milioni di utenti del sito sparsi in tutto il mondo. Tutti i file mp3 presenti nei computer degli iscritti alla comunità diventano disponibili per essere scaricati. Ovviamente lo scambio deve essere alla pari quindi occorre mettere a disposizione degli altri qualche file mp3. Lo scambio avviene condividendo una cartella del proprio computer, facilitato da un veloce sistema di ricerca su autore o genere e titolo del brano.

Questo è un mio piccolo contributo alla diffusione della musica digitale sul web : se hai suggerimenti o informazioni, invia una e-mail e ti risponderò. Grazie.

ATTENZIONE: tutti i marchi sono tutelati da diritti di copyright. Questa pagina non pubblicizza prodotti software ma è una semplice guida ai migliori programmi musicali attualmente in commercio che ho avuto modo di apprezzare.