Compressione Audio

08/12/2000

L'audio, (musica o voce), è un segnale continuo sia nel tempo che in ampiezza. Vogliami ora trattarlo in modo da renderlo "digitale". I primi passi da fare sono due:

1. Campionare

2. Quantizzare

Campionare significa rendere discreto nel tempo un segnale. Esiste un teorema detto del campionamento che dimostra come campionando al doppio della frequenza massima di un segnale, questo sarà ricostruibile in modo perfetto. Questo spiega ad esempio perché i cd audio sono campionati alla frequenza di 44,1 KHz (si preleva un campione ogni due centimillesimi di secondo), considerando la massima frequenza udibile da orecchio umano pari a 22 KHz.

Quantizzare significa invece rendere discreto un segnale sulle ampiezze (già discretizzato nel tempo). In questo caso si introduce sempre dell'errore, chiamato anche rumore di quantizzazione. Tornando al caso del cd audio, il segnale è codificato a 16 bit (a ciascun punto campionato si può assegnare un valore in ampiezza preso fra 2^16 possibili).

E' facile quindi comprendere come la fase di quantizzazione sia critica su due fronti contrapposti:

1. La qualità di riproduzione

2. La quantità di dati da maneggiare  

Esistono poi varie tecniche di codifica, con prestazioni in termine di qualità e compressione diverse. Qui vi mostro le seguenti:

Nelle pagine seguenti troverete degli esempi, in formato mp3, di una stessa voce. Servono a dare un'idea dei risultati delle diverse tecniche.