martedì 3 ottobre 2017

Upsampling fai da te

Il processo di upsampling consiste nell'incremento della frequenza di campionamento ed eventualmente della "parola" (o bit depth) di file audio solitamente in qualità CD (parola di 16 bit e frequenza di campionamento di 44.1Khz).
La risoluzione rimane ovviamente la stessa, non si possono ovviamente aggiungere altre informazioni sul contenuto musicale ormai digitalizzato (campionato e "fotografato"). Il vantaggio è rappresentato dalla non necessita di passare per il filtraggio anti alias necessario in decodifica per eliminare la distorsione di quantizzazione molto prossima alla frequenza di campionamento, nel caso del campionamento PCM a qualità CD sopra menzionato. Un filtro antialias a frequenza così prossima a quella limite per l'audio induce delle variazioni di fase che possono essere percepite in ascolto. (una spiegazione tecnica più ampia si può leggere qui).

Horace Silver - Blowin' The Blues Away
Per questo motivo (e perché è realizzabile facilmente e gratuitamente dai moderni integrati DAC) un upsampling online prima della conversione in analogico è sempre più spesso incluso negli ultimi CD player, a seguire l'ormai classico Paganini di Audio Analogue, ed è disponibile come opzione in player software di alta qualità come J River, recensito di recente.

Chi non usa questi prodotti può però anche pensare di sfruttare i vantaggi dell'upsampling applicandolo nella fase di ripping in digitale dei propri CD, o almeno di quelli per cui valga la pena per qualità di registrazione, realizzandolo "in casa".
Il processo richiede un po' più di tempo, ma non ha costi aggiuntivi, perché può essere realizzato con due prodotti ben noti e open source, quindi gratuiti: Foobar2000 per il ripping e le conversioni di formato e R8brain per le conversioni di campionamento.

Come digitalizzare un CD in upsampling
Il processo prevede un passo in più, come è ovvio, e deve essere effettuato in formato Wav perché R8brain per intuibili motivi può operare solo su file audio in formato nativo e non compresso.

  1. Eseguire il ripping del CD con Foobar2000 con le usuali modalità ma selezionando la conversione in WAV
  2. Attivare R8brain, selezionare il primo dei brani dell'album e scegliere come parametri di conversione:
    • frequenza (sample) da 44100 a 96000 (Set sample to)
    • output bit depth: 24 bit
    • quality: very high
  3. Lanciare R8brain in batch, evitando di selezionare per prudenza l'opzione "delete original files"
  4. Selezionare con Foobar2000 i file WAV e convertirli in FLAC o ALAC (a scelta in base alle proprie preferenze)
  5. Selezionare con Foobar2000 i file convertiti in formato lossless e applicare la funzione tagging per inserire nuovamente le informazioni sui brani e sull'album (è questo il principale motivo per non lasciarli in WAV, formato che non supporta il tagging).
Il risultato a questo punto sono file audio in formato 24/96 e compressi lossless. Attenzione che sono difficilmente distinguibili da file audio in HD nativo (occorrerebbe un'analisi sui campioni con prodotti professionali)  quindi è consigliabile archiviarli o nominarli opportunamente per ricordare la loro origine.

Le maschere di R8brain per impostare la conversione e lanciarla in batch su un intero album
Vantaggi e svantaggi dei 24 bit e dei 192Khz
Il sovra-campionamento potrebbe essere anche a 192Khz, ma vantaggi non ce ne sono e in compenso i file audio diventano molto voluminosi e più scomodi da gestire. I lettori che adottano l'upsampling lo fanno online e in hardware e quindi non hanno questi problemi e adottano direttamente per questo motivo la frequenza maggiore.

Il sovracampionamento a 24 bit non dovrebbe fornire alcun vantaggio e anche J River non ne fa menzione. Secondo alcune fonti in internet (forum) molti DAC sono ottimizzati per file audio 24/96 o superiori quindi sarebbe vantaggioso applicarlo. Poiché non costa nulla e non da svantaggi conviene suggeriamo quindi di scegliere come frequenza 96Khz.

Può peggiorare qualcosa?
È proprio da escludere. Non viene aggiunto proprio nulla ma solo "bit vuoti" e un incremento dei campioni identici, quindi rischi di peggioramento non ci sono. Al massimo non ci saranno miglioramenti udibili, magari perché il filtro anti alias del nostro lettore CD o DAC e' particolarmente efficace.

In sintesi 
Applicare il ripping con upsampling conviene sempre, considerando il limitato aggravio di tempo e considerando che comunque non può esservi un degrado nell'ascolto. Tenendo conto che il miglioramento non è' decisivo, non sara però necessario rimettere mano ai ripping già effettuati, soprattutto se di vaste librerie musicali.

(Nella immagine, la classica copertina in stile jazz dei tempi d'oro di un album del pianista Horace Silver del 1957, un CD cui vale la pena applicare l'upsampling, sia per il valore artistico sia perché oggetto di un raffinato remaster del 2000 da parte di Rudy Van Gelder in persona)

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