lunedì 11 aprile 2022

Registrare in digitale su un PC Windows o Mac

In un post di qualche tempo fa era spiegato come si possono registrare in digitale i contenuti audio disponibili in streaming, senza passare per una conversione in analogico. Un'operazione ammessa solo per digitalizzare album di cui siamo già in possesso su supporto analogico, quindi essenzialmente LP, in modo molto più semplice e con risultato certo, rispetto ad una digitalizzazione diretta da LP. E' sufficiente, come intuibile, che l'album sia disponibile, almeno in qualità CD, sulla piattaforma di streaming. [11.6.2022 - alcuni aggiornamenti sul processo di registrazione]

Ma c'è un problema
L'operazione descritta nel post precedente del 2019 non era complessa, ma nel frattempo è emerso un problema: sia il trasmettitore che il ricevitore del flusso tutto digitale sono usciti di produzione. Come trasmettitore infatti si proponeva di usare Chromecast Audio, che ha un output anche in digitale ottico (Toslink) e come ricevitore un Mac Mini, che ha tra i vari ingressi un digitale ottico Toslink. Purtroppo Chromecast Audio è stato dismesso da Google proprio nel 2019 e l'ultima edizione del Mac Mini con ingresso digitale è del 2014. 

La soluzione
... sarebbe semplice: un convertitore da digitale ottico o coassiale a USB per dotare qualsiasi PC Windows o Mac di un ingresso digitale e, nel caso la sorgente non sia già digitale (ad esempio se vogliamo registrare da una tastiera elettronica o da un mixer digitale), un convertitore da uscita USB a digitale, per consentire a qualsiasi PC di diventare la sorgente, dopo aver attivato il servizio streaming e avviata la riproduzione del LP da registrare.

Semplice, ma introvabile o quasi
Probabilmente non è un caso, considerando il possibile abuso, ma pare che esistano interfacce veramente per tutte le combinazioni tranne che per questa, e le poche esistenti sono uscite di produzione. O meglio, sono introvabili per questo scopo, su mixer digitali ci sono, così come per altri componenti da studio di registrazione. Che hanno però in genere costi molto elevati, probabilmente superiori alla alternativa di comprare i CD degli album in LP e farne il ripping.

I componenti Hifime Audio
Ma nel vasto mondo dei componenti digitali esiste per fortuna una piccola ditta cinese che si è indirizzata a questa nicchia di mercato, si chiama Hifime Audio e produce proprio, probabilmente unica al mondo, quello che cerchiamo. Scovata da un visitatore del blog che l'ha segnalata, ha diversi modelli di convertitori e altri componenti specializzati, a costi ragionevoli (decine di Euro, pochi oltre i 100) tra cui i due che ci servono: 

  • Hifime UR23 SPDIF: Optical to USB converter
  • Hifime UT23 – USB to Optical SPDIF converter

Il primo l'ho acquistato, dopo aver fatto altri due infruttuosi tentativi di soluzione del problema con interfacce prodotte con altri scopi (vedi Appendice), e qui di seguito c'è la prova con le istruzioni e le avvertenze d'uso.

Costano entrambe circa 30 € ma bisogna aggiungere il costo di spedizione dall'Irlanda e la dogana e in totale sono circa 45 € cadauno. Non sono disponibili su Amazon.

Il set di prova

La registrazione digitale in pratica: 1) la sorgente
La sorgente delle musica digitale da registrare è un player con uscita digitale. Può essere:

  • uno streamer (o network player) con uscita digitale al quale si connette il servizio di streaming; ad esempio Cocktail Audio X35 o X45, Cambridge Audio CXN e simili;
  • un connettore Wi-Fi come Sonos Connect o Bluesound Node (o Chromecast Audio per chi ancora ne ha uno) e una sorgente (smartphone o tablet) che si connette in Wi-Fi;
  • un PC, utilizzando il componente di Hifime UT23 citato prima. 
L'uscita dovrebbe essere digitale ottica, ma anche se fosse digitale coassiale sono disponibili economici connettori. Il player naturalmente deve fare solo il suo lavoro, la relativa complessità è solo sul lato della registrazione.

La registrazione digitale in pratica: 2) La registrazione con Audacity e Hifime UR23
Il primo passo è naturalmente connettere la piccola unità UR23, che ha già un cavetto USB tipo B, a un ingresso USB 3.0 del PC. Il driver si installa automaticamente (è già in Windows) e l'unità è visualizzata tra le altre unità di registrazione, selezionando in Windows

        Pannello di controllo > Audio > Registrazione 

L'unità è identificata su Windows come "Interfaccia SPDIF" e viene impostata automaticamente alla connessione come "Dispositivo predefinito" e con formato di default 24bit / 48Khz.

Il secondo passo consiste nel configurare Audacity per la registrazione digitale, ovvero per il trasferimento diretto senza modifiche dall'ingresso digitale alla memoria del PC, su un file audio. Le configurazioni si fanno tutte selezionando da Edit (Modifica) la sezione Preferenze e configurando le schede:

Device:
Interface Host: deve essere impostata Windows DirectSound, solo in questa modalità il flusso dati in ingresso non viene convertito in analogico dal driver di ingresso, vanificando l'obiettivo. Si può controllare che il flusso sia effettivamente digitale  dal selettore di ingresso (quello che ha il simbolo del microfono): se è stato convertito in analogico il cursore può scorrere e regolare il volume in ingresso, se è rimasto in digitale puro il cursore è disabilitato e rimane fisso al massimo.
Recording Device: Interfaccia SPDIF (UR23 USB SPDIF). Essendo impostato come dispositivo dovrebbe essere già così ma è preferibile controllare.

Recording:
Options: è consigliabile sempre monitorare l'input selezionando "Software playthrough of input";
Sound Activated Recording: comoda funzione che fa partire la registrazione al rilevamento del suono, è possibile con uno slider Level (dB) regolare il livello di silenzio (es -40dB).

Quality:
Risoluzione (Sample rate e sample format): deve essere la stessa della sorgente dell'unità di registrazione (vedi dopo)
Real time conversion e  High quality conversion:  non dovrebbe esserci nessuna conversione e neppure downsampling oppure upsampling ma comunque per prudenza è meglio impostare Best quality.

Volume in ingresso
L'audio in ingresso è digitale ed è quindi disabilitato il controllo del livello di registrazione di Audacity, che agisce sull'audio analogico prima di passarlo al codec analogico-digitale (dentro il PC ovviamente tutto è digitale).
Un controllo di volume può essere applicato però nel player di ingresso, ed è sicuramente previsto nella app del servizio di streaming. Ci accorgiamo della sua esistenza perché variandolo cambia anche il livello di registrazione che vediamo su Audacity. Senza entrare qui nei dettagli di funzionamento del volume digitale ricordo che per la copia ideale il livello dovrebbe essere al massimo perché il controllo digitale opera in attenuazione riducendo la risoluzione.

In Audacity però il controllo del contenuto in ingresso è attivo anche nella registrazione da digitale a digitale e i display per il controllo della registrazione sono sensibili al volume impostato sul player, indicando "rosso" ovvero saturazione se troppo alto. Viene quindi il sospetto che questo possa avere effetto sulla qualità della registrazione e quindi l'idea di abbassarlo (ad esempio al 75%) per evitare un possibile effetto negativo.

In realtà da prove che ho fatto in seguito, su registrazioni che sembravano in saturazione sui picchi (tutti alla stessa identica altezza, quindi presumibilmente tagliati) non sono emerse differenze riducendo il volume del player (Vedi gli spettrogrammi in Appendice 3) il che vuol dire che era già così nel flusso di input inviato da Qobuz. Ha tagliato i picchi Qobuz per adeguarsi al LUFS (vedi ultimi articoli su Audio Review 441 e 442)? Oppure erano già tagliati nel master usato per la stampa su LP o su quello per il CD? Mi riprometto di fare la prova a confronto a partire dallo stesso album su LP.

In mancanza di riscontri oggettivi il consiglio è per ora di regolare il volume prossimo al massimo (es 75-80%) ma non al massimo.

Avvertenze
Il vincolo principale per la registrazione con questa configurazione è la perfetta coerenza tra la risoluzione della sorgente e la risoluzione impostata sul driver della unità UR23 e su Audacity. Se sono diverse si verificano disturbi e anomalie nella registrazione. Sono molto evidenti in ascolto e quindi accorgersi del problema (o della dimenticanza) è facile. A patto però che sia abilitato il monitor (playthrough), se si fa tutto sulla fiducia e sulla memoria si potrebbe sbagliare un intero album. 

Il vincolo dipende dal driver della unità UR23 che non effettua nessun adattamento alla risoluzione d'ingresso. Da ricordare che invece Audacity opera upsampling o downsampling riportando sempre il flusso al valore impostato nella scheda "Quality". In altre parole se la sorgente è in qualità CD ma è impostato 24/96 su Audacity avremo dei file teoricamente 24/96 ma in realtà in qualità CD. Pur non essendo un vincolo che impedisce la registrazione è quindi sempre consigliabile allineare anche questa impostazione.

Altra avvertenza riguarda il settaggio standard: alla connessione dell'unità UR23 viene sempre riportato il settaggio al valore di default 24/48 e quindi prima di registrare, se il PC nel frattempo è stato spento, bisogna sempre controllare e impostare la configurazione (pannello di controllo > Registrazione > Avanzate) alla stessa risoluzione della sorgente. 

Inoltre, l'unità UR23 ha la possibilità di gestire una risoluzione massima limitata a 24/96. Se sul servizio streaming l'album è disponibile in risoluzione 24/192 bisogna impostare una limitazione della risoluzione. Se come sorgente si usa la app del servizio per smartphone o tablet bisogna andare su Il mio Qobuz > Impostazioni e selezionare la risoluzione massima 24/96 per la riproduzione (questo con Qobuz, con Tidal ci sono certamente comandi simili). Se come sorgente si usa uno streamer bisogna verificare sulle istruzioni come effettuare questa operazione.

Come arriva HifMe UR23. Nella dotazione il cavo ottiche e il comodo adattatore da presa quadrata a mini-jack

Infine un'avvertenza sul player, se la sorgente è un servizio streaming che stiamo usando su un PC desktop o laptop: non bisogna attivare l'ascolto dal browser ma bisogna usare solo la app Windows o Mac da installare sul computer, l'ascolto sul browser è limitato normalmente a 16/44.1 e solo con la app specifica si può trasferire l'audio in HD (prova pratica effettuata tempo fa).

In sintesi
E' confermato che questa semplice interfaccia, che spero rimanga in produzione ancora per un bel po', è effettivamente la soluzione per trasferire e archiviare in digitale senza conversioni un contenuto originale in formato digitale. Se si tratta di un album rimane "solo" lo splitting del contenuto in tracce, che non è un'operazione così immediata come sembra e alla quale ho deciso di dedicare il prossimo post, per non appesantire troppo questo.


Appendice 1 - Tentativi falliti 
Prima di acquistare l'interfaccia UR23 ho fatto gli ultimi due tentativi che avevo in programma per registrare su un PC da una porta USB direttamente in digitale. 

L'interfaccia OTG
Il primo tentativo era utilizzare una interfaccia OTG (on-to-go) per smartphone o tablet (quella della foto sopra). Un componente già usato e provato per collegare un DAC esterno a queste device. La funzionalità OTG serve per istruire il driver di uscita dello smartphone o del tablet ad inviare la riproduzione audio, ancora in digitale, all'uscita Lightning (per iPhone) o USB-C (per quasi tutti gli Android) e non agli speaker interni. Avevo comprato allo scopo questo componente che effettivamente, una volta connesso a un DAC, faceva e fa quello che promette. 

Bastava quindi in teoria collegarlo all'ingresso USB del PC, avviare Audacity e verificare se arrivava effettivamente un flusso digitale. L'unico ostacolo è che l'uscita USB del connettore è di tipo femmina così come quella dell'ingresso di tutti i PC. Convertitori USB maschio-maschio non  ne avevo, ma con due in serie l'ho realizzato ugualmente. Risultato: non funziona, l'audio va sugli speaker della device (e niente ad Audacity). Probabilmente nei vari passaggi  l'OTG veniva disabilitato. Allora ho deciso di tagliare la testa al toro: comprare un'interfaccia con uscita USB maschio. C'è tutto in questo campo, ma questa configurazione proprio no (penso non a caso, ma forse anche perché lo scopo di queste interfacce è un altro: collegare le uscite di fotocamere o cineprese digitali allo smartphone per scaricare foto o film), quindi, niente da fare. Per  scrupolo ho comprato anche un'interfaccia integrata maschio-maschio ma nulla da fare, non è una soluzione.

L'interfaccia HDMI
Su tutti i PC nuovi è sempre presente, ma ho scoperto che è solo funzionante in uscita. Esistono però delle interfacce pensate per registrare contenuti video su PC connettendo un cavo HDMI a una sorgente video, come quello in figura (e altri simili) si chiamano piuù o meno sempre Video Capture, costo circa 16 €. Ho pensato quindi di provarlo per inviare i contenuti audio con Chromecast (quello video, ancora in produzione) che, come avevo già visto in un'altra prova, può anche trasmettere solo in audio.

Già all'origine si partiva però con un handicap: i contenuti audio trasmessi da Chromecast sono limitati a 24/48. Inoltre anche in questo caso era necessario un connettore USB maschio-maschio. Stavolta però era veramente trasparente e l'audio arrivava correttamente ad Audacity per essere registrato.
Bisognava solo capire, con quale qualità, sulle scarne specifiche allegate all'oggettino made in China era indicato solo "audio format : L-PCM" ovvero Linear PCM, che non vuol dire nulla perché vale per qualsiasi risoluzione. Comunque, provando a registrare, tutto sembrava funzionare e potevo dedurre che, almeno la qualità CD era preservata. Ma, stante così le cose, valeva la pena di puntare al componente di Hifime e l'ho ordinato.

Facendo però qualche altro test di questa interfaccia per questo post, sono andato sul pannello di controllo, dove questa unità di registrazione compare come "USB 3.0 Capture" e ho scoperto che è configurabile solo mono. Risoluzione 96K ma solo un canale. Per scrupolo ho provato a registrare lo stesso ed è proprio così, se Audacity è settato stereo registra la stessa traccia sui due canali. Cercando su Internet pare che dipenda dal fatto che usano un driver Microsoft per le webcam. Pare proprio che non sia un problema di configurazione, è fatto così. Per registrare video da TV evidentemente a qualcuno basta, perché tra le molte recensioni ne ho trovato solo una che cita questa mancanza.

Mancanza che però lo rende totalmente inutile per il nostro scopo. Il componente Hifime UR23 rimane l'unica soluzione.

Nelle immagini che seguono il Video capture in test e le impostazioni sul pannello di controllo.




Appendice 2 - Test: effetto del volume della sorgente sulla registrazione

Nei due spettrogrammi che seguono un brano di John Lennon (Cleanup Time) a confronto, registrato prima con il volume di Qobuz prima all'88% e poi al 70%. Come si vede l'azione probabile di taglio dei picchi in saturazione è presente in entrambi.




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