Ti chiedi cos'è un codec audio e come scegliere quello giusto per lo streaming video o la registrazione dal vivo?
Immagina di vivere in un mondo puramente analogico. Non ci sarebbe bisogno di cose come i codec audio. Che cos'è un codec audio che chiedi? È un algoritmo utilizzato per convertire i segnali audio analogici in segnali digitali. Una necessità nel mondo dei dispositivi digitali, dei lettori multimediali e di Internet.
La qualità del codec audio è migliorata nel corso degli anni. Ripensa agli anni '80, quando gli amplificatori digitali stavano diventando mainstream. Rispetto alla riproduzione di qualità degli amplificatori digitali odierni, la differenza è evidente. Codec audio migliori riproducono un suono più realistico e ad alta fedeltà. 
Ma ci sono così tanti codec audio là fuori. Come scegli?
Molti codec sono specializzati. Alcuni sono proprietari e altri sono creati per applicazioni specifiche, come le telecomunicazioni. Per i segnali solo vocali, come sul telefono, non è necessaria l'alta fedeltà e potresti effettivamente trarre vantaggio dall'utilizzo di un codec che riproduce un segnale con una gamma audio limitata. Ma per la musica, un segnale audio ad alta fedeltà è decisamente più desiderabile.
Scava più a fondo e scopri che codec audio diversi fanno cose diverse rispetto al segnale analogico originale. Ad esempio, un codec audio come PCM è un algoritmo di compressione senza perdita di dati. Ciò significa che il segnale viene riprodotto digitalmente senza perdere nessuna delle informazioni originali. Altri codec audio, come AAC e MP3, hanno perdite e comprimono l'audio. 
La compressione elimina piccoli frammenti del contenuto originale per ridurre le dimensioni del file. Se stai ascoltando brani su un dispositivo mobile, puoi essere certo che i file sono compressi per renderli più piccoli. In questo modo è possibile inserire più file musicali nel dispositivo, ma la qualità non è ottimale.
Codec audio su Pearl e Pearl-2
Ora non sto cercando di colmare il divario tra codec audio in questo blog, ma ti aiuto a chiarire un po' di confusione sulla scelta di un codec audio per lo streaming video dal vivo o la registrazione utilizzando Epiphan Pearl o Pearl-2.
Tre codec audio sono disponibili su Pearl:
- PCM – Codec audio non compresso ideale se hai intenzione di registrare il tuo programma per modificarlo in un secondo momento e quando non sei preoccupato per la quantità di larghezza di banda richiesta.
- AAC – Un codec audio di compressione adatto per lo streaming live o la registrazione di contenuti per la riproduzione immediata su lettori multimediali e per il caricamento su Internet. Gli esperti affermano che AAC riproduce un audio di qualità migliore rispetto a MP3 allo stesso bitrate audio. Anche se non l'ho testato, i codec audio più recenti tendono a riprodurre i segnali analogici meglio di quelli più vecchi, quindi non sarei affatto sorpreso se fosse vero (un cenno agli esperti).
- MP3:un codec audio a compressione più vecchio ma ancora molto popolare, adatto per lo streaming live o la registrazione di contenuti per la riproduzione immediata su lettori multimediali e per il caricamento su Internet.
La scelta del codec audio giusto è importante quando si imposta il proprio evento di streaming live o si registra utilizzando Pearl o Pearl-2. Altre cose da considerare per una qualità audio superiore sono la scelta di una frequenza di campionamento e gli effetti del ricampionamento dell'audio.
Frequenze di campionamento e problema del ricampionamento
La frequenza di campionamento è il numero di volte al secondo in cui il segnale audio viene campionato.
Frequenze di campionamento più elevate equivalgono a più informazioni, il che significa maggiore fedeltà, giusto? Quindi, se scelgo un codec di compressione con perdita di dati come MP3, non posso semplicemente aumentare la frequenza di campionamento e il bitrate audio per migliorare la qualità?
È vero che viene campionato più del segnale originale. Ma più non significa automaticamente migliore. È importante far corrispondere la frequenza di campionamento del segnale codificato del tuo streaming live (o contenuto registrato) alla frequenza del segnale sorgente per preservare la qualità dell'audio. 
Le apparecchiature audio professionali utilizzano una frequenza di campionamento di 48 kHz e le apparecchiature audio consumer utilizzano una frequenza di 44,1 kHz. Le sorgenti HDMI e SDI campionano l'audio a 48 kHz. Se modifichi la frequenza di campionamento dell'audio durante lo streaming, l'audio viene distorto perché il segnale viene ricampionato a una frequenza diversa.
Un esempio comune di ricampionamento è quando prendi l'audio originariamente registrato utilizzando apparecchiature professionali a una frequenza di campionamento di 48 kHz e lo trasferisci su un CD sul tuo computer. L'audio viene ricampionato a una frequenza inferiore di 44,1 kHz, il che provoca una certa distorsione dell'audio e una perdita di fedeltà. In questo caso, una scelta leggermente migliore è quella di campionare a 88,2 kHz (se la tua attrezzatura lo supporta) poiché si converte uniformemente in 44,1 kHz.
Allora perché 48 kHz è il gold standard e ampiamente utilizzato dalle sorgenti HDMI o SDI? Perché produce un buon suono per l'ascoltatore medio e non crea file eccessivamente grandi. Aumentare molto la frequenza di campionamento non ripagherà se il tuo orecchio non riesce a distinguere la differenza. E per l'ascoltatore medio, la differenza tra l'audio registrato a 44,1 kHz e 48 kHz è trascurabile (anche se non sto dicendo che non ce ne sia per tutti voi audiofili).
Ci sono casi in cui una frequenza di campionamento più elevata può essere utile. Potresti registrare contenuti originali da post-produrre e registrare successivamente su CD (il campionamento a 88,2 kHz funziona bene), o forse stai ripristinando registrazioni storiche e desideri lavorare con quanti più dati possibile. Ci sono buoni argomenti per il campionamento a frequenze più elevate come 96 kHz o 192 kHz. Tuttavia, in questo modo si ottengono file molto più grandi.
Un po' discusso dei fenomeni quando si scelgono frequenze di campionamento superiori a 48 kHz è la potenziale generazione di armoniche ultrasoniche. Queste armoniche potrebbero non influire negativamente sul tuo prodotto finale, ma il modo in cui tali armoniche vengono elaborate dipende in gran parte dalla tua attrezzatura. Le frequenze ultrasoniche sono ben al di fuori della gamma udibile dell'orecchio umano, ma esiste la possibilità che l'elettronica delle apparecchiature o degli altoparlanti generi una distorsione che rientra nella gamma udibile, che va da circa 20 Hz a 20 kHz per la persona media. Potresti voler ricercare ulteriormente e testare la tua attrezzatura prima di utilizzare frequenze di campionamento di 96 kHz e superiori.
Considerazioni su codec audio, frequenza di campionamento e bitrate audio
I codec audio, le frequenze di campionamento e il bitrate audio risultante (ovvero la quantità di dati al secondo) sono legati all'anca. Ciò che è giusto per te dipende da considerazioni come la quantità di capacità di caricamento della larghezza di banda disponibile e l'attrezzatura che stai utilizzando.
Un bitrate audio maggiore significa una dimensione del file maggiore e quindi alcuni siti Web limitano il bitrate. Siti come YouTube supportano bitrate fino a 320 kbps (al momento della stesura di questo blog), ma altri sono inferiori. Controllalo prima di sceglierne uno.
Usando Pearl o Pearl-2, il bitrate audio massimo per la codifica di segnali audio mono campionati a 44 kHz è 264 kbps. Per lo stereo, sono supportati 320 kbps.
Ecco alcuni aspetti pratici da considerare quando si sceglie un codec audio e un bitrate audio.
- Quanta capacità di caricamento della larghezza di banda hai a disposizione? E quanta larghezza di banda vuoi occupare dal tuo segnale audio quando devi anche considerare quanta larghezza di banda ha bisogno il tuo video?
- Sacrifichi la qualità video aumentando la qualità audio? Un video di qualità inferiore è molto più ovvio di un audio di qualità inferiore. Sei disposto a tollerare alcuni fotogrammi video persi per un audio ad alta fedeltà se la tua connessione Internet non è in grado di gestire i requisiti di larghezza di banda combinata?
- Quale sorgente audio stai acquisendo? Stai catturando solo la voce o hai bisogno di una maggiore fedeltà? Se stai semplicemente registrando qualcuno che parla, puoi farla franca usando una profondità di bit inferiore. Anche il file sarà più piccolo. Ma tieni presente che l'audio digitale del compact disc utilizza 16 bit, DVD Audio e supporto Blu-ray fino a 24 bit. Maggiore è la profondità di bit selezionata, migliore sarà la risoluzione del segnale digitale risultante.
- La registrazione a frequenze di campionamento superiori a 48 kHz (ovvero 96 kHz o 128 kHz) di solito non è necessaria e aumenterà notevolmente le dimensioni dei file.
- Stai caricando file direttamente su Internet e desideri la compressione o stai registrando il file per modificarlo in seguito utilizzando il tuo software di editing video e quindi non vuoi la compressione? La scelta di un codec come PCM mantiene la piena integrità del flusso per la modifica successiva. Se la larghezza di banda non è un problema, scegli il bitrate audio più alto possibile. Altrimenti, usa AAC o MP3 e seleziona una frequenza di campionamento che corrisponda alla frequenza di campionamento della tua sorgente per evitare di ricampionare l'audio.
La tua scelta di codec audio fa la differenza
Fare la scelta giusta di codec e frequenza di campionamento può aiutarti a migliorare la qualità dei tuoi contenuti registrati digitalmente o trasmessi in streaming. Sapere cosa è necessario per la tua particolare applicazione o i requisiti del distributore di contenuti scelto fa la differenza. Anche se ho solo scalfito la superficie qui, spero che tu possa prendere una decisione più informata quando scegli un codec audio per il tuo prossimo streaming live o evento registrato.