giovedì 18 giugno 2020

Quando mono è meglio di stereo

Siamo portati a pensare che la musica che ascoltiamo in qualsiasi modo sia normalmente in stereo, ma non è così. Per motivi anagrafici, essendo i dischi stereo sul mercato dal 1959 e non per tutte le edizioni (mai per i 45 giri, ad esempio), pur essendo stata la registrazione stereofonica brevettata da Blumlein e dalla EMI nel 1931. Ma serviva un supporto più pratico del nastro magnetico per una diffusione e questo è arrivato con l'LP microsolco (anni '40) e poi con lo sviluppo delle testine di riproduzione stereofoniche (1957-58).

Della tecnica stereofonica ha beneficiato sin da subito la musica acustica, quindi la classica e il jazz. Nella classica la registrazione poteva essere dal vivo, in concerto, oppure da esecuzioni senza pubblico, per il disco, ma sempre con tutta l'orchestra o il gruppo di musica da camera al completo. Nel jazz si usava a volte registrare alcuni strumenti del quartetto o del quintetto su piste diverse del registratore di studio e poi mixarli, ma nella realizzazione del master si puntava sempre a ricostruire l'immagine di un gruppo che suonava dal vivo, nel classico jazz club.

In entrambi i casi nel disco pubblicato gli strumenti erano disposti come erano in registrazione o come avrebbero dovuto essere (vedi il post sulla posizione degli strumenti). Con un buon impianto già nei primi anni '60 si poteva ottenere in casa una buona ricostruzione spaziale del gruppo che suona. Alcuni degli album di quel periodo sono considerati ancora dei riferimenti per realismo e qualità del suono, ad esempio Someday My Prince Will Come o Kind Of Blue di Miles Davis

Lo stereo e gli effetti
Diversa la situazione nella musica pop, beat e rock. Musica non acustica, con la maggioranza degli strumenti elettrificati, e suonata così anche dal vivo, quando l'esecuzione dal vivo c'era. Perché molti successi del 1959 venivano proposti per radio e TV, al concerto si arrivava solo per gli interpreti affermati. Mancava un riferimento per la ricostruzione spaziale dell'evento musicale (unico plus della stereofonia) e mancavano anche gli impianti per riprodurre in stereo. Musica di massa, grandi numeri, quindi pensata e registrata per essere suonata su giradischi e compatti economici, su fonovaligie e sulle radioline a transistor che stavano arrivando dal Giappone.

Così per buona prima metà dei '60 tutti gli LP di musica popolare continuavano ad essere pubblicati in mono e solo in pochi casi in stereo-mono, ovvero ascoltabili senza problemi anche su giradischi solo mono. I master quindi erano due, per lo stereo e per il mono, mentre le registrazioni, sempre o quasi multitraccia, erano le stesse. Spesso su 3 soli canali.


Il master mono non era una novità, era il prodotto standard da anni, occorreva solo bilanciare bene il suono e il volume dei vari strumenti e si poteva ottenere un ottimo risultato.

Per il master stereo invece l'ingegnere del suono aveva più alternative. Poteva puntare ad una registrazione che simulava una ipotetica esecuzione dal vivo, esempio cantante e chitarra solista al centro, basso e batteria sulla destra, chitarra ritmica a sinistra. Ma con la limitata separazione stereo dei giradischi più economici la differenza con la versione mono poteva diventare difficilmente percepibile.

E allora poteva puntare ad evidenziare lo stereo, separando in modo più netto gli strumenti. Come ad esempio negli LP dei primi anni '60 dei Beatles o degli Stones, dove si poteva così ascoltare John Lennon cantare sulla destra, e la base strumentale sulla sinistra, inclusa la chitarra ritmica suonata da lui (Girl dalla versione stereo su LP in Rubber Soul, 1965). Oppure Satisfaction con Mick Jagger accompagnato dalla chitarra acustica di Keith Richards sulla destra, e gli altri strumenti inclusa la chitarra solista di Brian Jones sulla sinistra.
Non molto realistico, mai avrebbero suonato così in concerto, seppur teoricamente possibile, ma in compenso si capiva subito che si stava ascoltando in stereo.


Andava ancora peggio quando l'interprete era uno solo, come nella musica folk, ad esempio Bob Dylan che suonava la chitarra, cantava o suonava alternativamente l'armonica a bocca, recuperando lo stile dei veri musicisti di strada. Per una migliore ripresa venivano usati due microfoni, uno per la voce e l'armonica e l'altro per la chitarra acustica, ma i pezzi con l'armonica erano ovviamente separabili senza problemi da quelli con la voce. E quindi ecco che all'ingegnere del suono poteva venire in mente di posizionare la voce al centro, la chitarra sulla destra e l'armonica sulla sinistra. Realismo addio a meno di immaginare Dylan moltiplicato per tre. E così è per le edizioni in stereo dei suoi primi album acustici.

Ascoltare in mono
Fatte queste premesse passiamo allora ad una prova d'ascolto a confronto fra la versione stereo e quella mono, prendendo i due album citati, Rubber Soul e The Freewheelin' Bob Dylan.

Rubber Soul
Proviamo ad ascoltare una sequenza centrale del fondamentale album del 1965, da The Word a Girl, passando per Michelle e What Goes On.
L'ascolto in stereo è piuttosto spiazzante:

  • In The Word la voce solistra di John e i cori di George e Paul sono sulla destra, a sinistra tutto l'accompagnamento (batteria, maracas, chitarra solista) inclusa la chitarra ritmica suonata da John! A destra compare invece alla fine il breve assolo di armonium suonato da George Martin.
  • In Michelle la voce solista di Paul è a destra, e a destra sono anche gli strumenti, tranne la chitarra acustica (di George, penso) al centro, a sinistra i cori di John e George
  • In What Goes On si cambia ancora: la voce solista è di Ringo che questa volta, con un minimo di coerenza, si trova a sinistra assieme alla sua batteria, le voci del coro sono al centro e la chitarra elettrica di George è sulla destra
  • In Girl la voce solista di John e i cori di George e Paul con annessi sospiri sono a destra, tutti gli strumenti a sinistra, tranne un breve inciso della chitarra acustica solista di George (credo) a destra.
Se fosse un concerto avremmo visto i 4 spostarsi incessantemente sul palco. Ascoltando invece la versione in mono ma con un impianto stereo (ovvero con due casse a custiche) tutto torna più coerente: tutte le voci e gli strumenti sono irradiate centralmente ma ovviamente si "allargano" nella stanza (anche con una cassa sola sarebbe così, se ha una buona diffusione fuori asse, ovvero un buon tweeter e un buon midrange).
La localizzazione si perde ma non sembra che tutte le sorgenti sonore siano compresse in un punto, anche perché le riflessioni nella stanza agiscono in modo diverso. L'effetto è alla fine molto simile a come si sente in concerto musica di questo tipo: non si individua la posizione degli strumenti, perché sono amplificati e riprodotti tutti assieme dalle grandi casse sul palco. Si ascolta una sorta di "wall of sound" come piaceva a Phil Spector.
Da aggiungere che, sarà per il minor numero di passaggi di missaggio o per la posizione più naturale, nella versione mono (sempre in qualtà CD come quella in stereo) le voci di John e Paul sono più realistiche e presenti, e anche il suono degli strumenti è piu gradevole.

The Freewheelin' Bob Dylan
Qui le canzoni prese a esempio sono Girl From The North Country (solo Bob Dylan) e Corrina Corrina (con batteria e basso). Il confronto è tra la versione su SACD (stereo) e quella originale su LP (mono).
  • Girl From The North Country: già accennato, Bob Dylan si divide in tre, la separazione stereo non è molto spinta ma chitarra e armonica sono spostate rispettivamente a destra e a sinistra (più evidente anche in cuffia l'armonica a sinistra). 
  • Corrina, Corrina: qui la voce di Dylan e l'armonica sono al centro, la sua chitarra a destra e batteria e basso sulla destra.
Passiamo al vinile in mono e ovviamente il primo brano diventa subito più realistico, visto che Dylan è solo a suonare e cantare, ed è logico che sia al centro. Ma anche la seconda canzone, con due strumenti in più, diventa più realistica, anche se lo snaturamento era meno evidente.
Da aggiungere anche qui la qualità del suono e il realismo che appare notevole nella versione in mono, ascoltata per di più su un disco che ha parecchi anni (è mio dal 1967, regalo di mio zio per un compleanno lontano). Non si percepiscono grandi miglioramenti nel SACD neanche nel suono, sarebbe stato meglio che fossero partiti dal master mono.

In sintesi
E' vero, come sostengono gli appassionati ad esempio dei Beatles da anni, che le versioni in mono sono superiori a quelle stereo, per quel periodo della storia del disco. E, in generale, non è vero che l'ascolto in mono sia penalizzante, può essere altrettanto appagante, basta evitare per una volta di cercare di individuare l'origine del suono degli strumenti davanti a noi, e concentrarsi invece sulla musica come somma di strumenti e voci.

lunedì 1 giugno 2020

Convertire, creare e ascoltare correttamente i file audio DSD

E' diffusa nel piccolo mondo degli audiofili la convinzione che la codifica DSD a 1 bit garantisca ottimi risultati all'ascolto, forse superiori alla codifica standard PCM. In questo post vediamo come si può creare un file audio DSD a partire da un file audio PCM, come si fa a convertire in formato DSF (con tagging) i file audio DSD in formato ISO e come settare il player per ascoltare in DSD nativo.

Breve riepilogo sulla codifica DSD
I file audio DSD si possono ottenere dai dischi SACD, oppure in digital download da alcuni siti specializzati (vedi la situazione al 2020) e si possono ascoltare con tutti i media player più recenti: J River, Roon, Audirvana, Foobar2000.
Possono essere in 3 formati file, tutti ascoltabili con i player elencati, e tutti non compressi (=dimensioni consistenti):
  • ISO, quando provengono dalla conversione diretta di un SACD, non include il tagging dei contenuti
  • DSF, comunemente usato dai siti di e-commerce, include il tagging dei contenuti
  • DFF, identico nel contenuto musicale, non include il tagging dei contenuti, è equivalente al WAV per la codifica PCM
I media player, ad esempio J River e Foobar2000, consentono un tagging esterno, su un file XML, e quindi si possono catalogare nella libreria anche file audio ISO o DFF, ma se fosse necessario spostarli si perderebbero i tags. Quindi risulta utile convertire i file audio in DSF.

Sempre restando in tema di conversione, a qualcuno potrebbe venire la curiosità di convertire file audio PCM in alta definizione in DSD. Non dovrebbe cambiare nulla, ma se molti acquistano vinili realizzati a partire da una registrazione digitale, questa operazione non sembra così bizzarra. Magari qualcuno riesce a sentire una differenza.

Infine l'ascolto, tutti i lettori digeriscono tranquillamente i file audio in questi formati (con appositi plug-in nel caso di Foobar2000) ma poi si ascolta proprio in DSD nativo? Anche qui occorre fare qualcosa.

Convertire un file audio ISO in DSF
Tra le molte funzioni di Foobar2000 questa non è prevista, occorre usare un altro tool, che però esiste nel vasto mondo della musica digitale. E' prodotto da una società specializzata nell'audio digitale, Sonore, si chiama ISO2DSD, ed è gratuito. Si trova sul sito di Sonore, il download è un semplice file zip che occorre solo estrarre e salvare per esempio sulla raccolta Musica, nella cartella c'è un eseguibile che è la interfaccia del convertitore
Come dice il nome stesso nasce per fare proprio questa funzione. Vediamolo in pratica con due schermate.

Il programma è veramente molto semplice, è solo un eseguibile, basta lanciare la GUI. Dove gli unici comandi essenziali consentono di individuare la directory dove si trova il file ISO, e il file ISO, e di selezionare il formato dei file audio di output, DSF in questo esempio.  
A questo punto basta dare il comando Execute e la conversione inizia, i vari passi sono visualizzati nella finestra in basso, dopo pochi minuti il processo si conclude e di default viene creata una cartella con i file audio DSF nella stessa directory che contiene l'applicativo con lo stesso nome del file ISO. Il convertitore può anche trasformare file audio multicanale (DST) in file stereo DSF selezionando il flag relativo.
Un'applicazione quindi molto semplice, basic, che fa in modo efficace e senza inutili orpelli quello per cui è stata sviluppata.

Convertire un file audio PCM in DSD
Sembrerebbe una funzione specializzata, reperibile solo in prodotti professionali, da studio di produzione, non è un'esigenza comune per un audiofilo "privato". In parte è così, perché si tratta di un tool software prodotto dalla Tascam, come complemento dei suoi registratori digitali. Però è scaricabile tranquillamente e gratuitamente dal loro sito, ed è di facilissimo uso. Si possono creare file in formato DSF o DFF, non solo a risoluzione standard (DSD64) ma anche a risoluzione superiore DSD128 e DSD256. L'applicazione si chiama Tascam Hi-Res Editor ed è sacaricabile dal sito Tascam.
Vediamolo in pratica anche qui con alcune schermate.

Il prodotto si presenta segnalando che serve un PC potente e che il driver preferito è ASIO. Disponibile anche il WASAPI di Windows.
Il file audio di prova è Glad Rag Doll di Diana Krall in HD 24/96 convertito in WAV, unico formato di input accettato dall'applicazione
Il file audio è riconosciuo con le sue caratteristiche (vedi in basso) ed è acquisito.
I parametri di conversione.In coerenza con la frequenza di campionamento in input ho impostato 2,8Mhz ovvero DSD64 standard. Una frequenza maggiore del flusso a 1 bit non avrebbe avuto senso. Tra i formati è selezionato il DSF.
La conversione è completata in poco più di 1 minuto.


Ecco il risultato della conversione in Foobar2000. Il file audio ora è in formato DSD ed è riprodotto in DSD (su un DAC compatibile ovviamente)
Osservazione: la facilità di questa conversione fa pensare riguardo alla sicurezza che quello che troviamo sul web dsia veramente DSD e non  DSD creato da qualcuno. Non c'è neanche un limite sul file di input, potrebbe essere anche 16/44.1 e potrebbe essere convertito a DSD128. Meglio affidarsi a siti sicuri.

Ascoltare correttamente i file audio DSD
Naturalmente il prerequisito è avere un DAC compatibile DSD, ovvero che effettua la codifica da digitale ad analogico con la conversione a 1 bit. I DAC di qualche anno fa e i modelli più economici sono solo PCM, ma possono riprodurre anche contenuti in DSD grazie al player, che effettua online una conversione da DSD a PCM (funzione DSD2PCM). Una funzionalità presente in tutti i player citati prima. Ovviamente in questo modo si perdono tutti gli ipotetici plus all'ascoltio della codifica in DSD.

Anche con i DAC compatibili DSD però esistono due modalità di conversione: DoP (DSD over PCM) oppure nativa. In realtà non dovrebbero essere percepibili differenze all'ascolto (vedi il post che esaminava il DSD nativo), ma solo in modalità nativa si accende il led che in quasi tutti i DAC conferma che si sta ascoltando direttaemente in DSD. Per questo plus psicologico e per avere la certezza che nulla si perda del prezioso contenuto, l'audiofilo medio preferisce il DSD nativo.
Nella recensione a J River sono indicati i comandi necessari per abilitare il DSD nativo. Vediamo qui nel seguito cosa occorre fare con Foobar2000.
  1. Come prima cosa, se già non sono installati, occorre installare i plug-in per la gestione della codifica DSD, che sono:
    • foo_dsd_processor.fb2k-component
    • foo_input_sacd.fb2k-component
  2. Poi deve essere anche installato il supporto ASIO, si scopre che solo con un driver ASIO si può operare in DSD nativo
    • ASIOProxyInstall-0.9.4.exe
    • foo_out_asio.fb2k-component
  3. A questo punto occorre installare il driver completo del proprio DAC, Da questo punto le istruzioni possono variare per i diversi produttori e modelli. Per il Project Dac Box S2+ il driver si scarica dal sito del produttore e il file di installazione alla data del post è questo:
    • UNI_Project_v4.38.0_2017-12-07_setup.exe
  4. Possiamo quindi procedere con le configurazioni, che riguardano:
    • File > Preferences > Playback > ASIO
    • File > Preferences > Tools > SACD
    • File > Preferences > Playback
  5. Nella prima configurazione si dovrebbero vedere tra i driver ASIO foo_dsd_asio e il driver del DAC che stiamo usando (Project Dac Box ASIO Driver nel caso del test), quindi:
    • Selezionando Add new si aggiunge nel secondo pannello  di configurazione Customer Channel Mappings il driver del DAC
    • Con il comando Edit si può così procedere alla configurazione se necessario, ovvero se con la configurazione standard non è attivo il DSD nativo
    • Nel caso del Dac Box S2+ non è necessario e quindi ci si ferma qui (come si fa a sapere che non è necessario? provando ad ascoltare un brano in DSD)
    • Negli altri casi sarà necessario consultare il manuale del DAC o interpretare il pannello che viene proposto.
  6. Nella configurazione Tools > SACD possiamo scegliere tra ascolto in DSD o DoP, ovviamente dobbiamo selezionare DSD
  7. Nella configurazione Preferences > Playback dobbiamo selezionare il driver di output conforme e ovviamente selezioniamo DSD : ASIO : Project Dac Box ASIO Driver 
  8. Non resta che mandare in play un brano in codifica DSD e verificare che suona, che nel display di Foobar2000 è indicato il bitrate corretto, e che anche il DAC conferma con il suo LED acceso, che sta ricevendo un flusso DVD nativo.
Nel seguito le schermate del test / guida. Avvertenza importante: Foobar2000 si può configurare in molti modi e qundi alcuni passi potrebbero richiedere una sequenza diversa con altri DAC. In ogni caso le configurazioni necessarie sempre sono quelle del passo 4.

I componenti richiesti sono installati su Foobar2000

Il pannello di configurazione per il diriver ASIO
La configurazione del driver ASIO del DAC. In questo caso va bene la configurazione di derfault
La selezione della modalità di codifica DSD Nativo, la modalità PCM equivale a DSD2PCM (viene sempre convertito in PCM, in quella DSD+PCM viene usata la trasmissione del fliusso in DoP
La selezione del driver del DAC per l'ascolto in DSD nativo
Il risultato desiderato: la conversione è in DSD e (vedi foto sotto) si accende a conferma il LED del DAC che conferma che anche la trasmissione è in DSD nativo

Ultimo test in DSD128 (5,6MHz). Anche in questo caso l'ascolto è in DSD nativo, come desiderato