Nel mondo digitale di oggi, l’audio viene memorizzato e trasmesso in formato digitale. Sebbene l’audio digitale possa essere trasmesso senza compressione, i file non compressi sono estremamente grandi, richiedono molto spazio di archiviazione e risultano difficili da trasmettere.
Per rendere l’audio più adatto allo streaming, alla trasmissione e all’archiviazione, gli sviluppatori hanno creato codec audio che riducono significativamente le dimensioni dei file mantenendo la migliore qualità sonora possibile.
Un codec audio utilizza uno speciale algoritmo di compressione per convertire il suono originale in un file digitale di dimensioni inferiori. Durante la riproduzione, il dispositivo ricevente decodifica i dati compressi, ricostruendo il segnale audio affinché possa essere riprodotto attraverso altoparlanti o cuffie.
Nel corso degli anni, molte aziende hanno sviluppato i propri codec audio, ciascuno con un diverso equilibrio tra efficienza di compressione, qualità del suono, requisiti hardware e modello di licenza. Di conseguenza, diverse tecnologie sono diventate le più diffuse.
Tra i codec audio più conosciuti figurano Dolby, DTS, AAC, MP3 e WMA. La popolarità di un codec dipende in gran parte dalla sua adozione da parte dei produttori di dispositivi e dei fornitori di contenuti. Quanto più un codec è supportato da televisori, smartphone, computer, lettori multimediali, servizi di streaming e altri dispositivi digitali, tanto più viene utilizzato.
MP3 (MPEG Audio Layer III)
MP3 (MPEG Audio Layer III) è uno dei formati audio digitali con compressione con perdita più conosciuti al mondo. Il suo sviluppo è iniziato alla fine degli anni ’80 presso l’istituto di ricerca tedesco Fraunhofer IIS, in collaborazione con altri partecipanti al progetto MPEG. Lo standard ufficiale è stato pubblicato nel 1993 come parte della specifica MPEG-1 ed è stato successivamente esteso a MPEG-2.
La caratteristica principale dell’MP3 è l’utilizzo di un modello psicoacustico, che elimina i suoni meno percepibili dall’orecchio umano. Questo approccio riduce notevolmente le dimensioni dei file audio mantenendo una qualità sonora accettabile.
Tra la fine degli anni ’90 e l’inizio degli anni 2000, l’MP3 è diventato lo standard mondiale per l’archiviazione della musica digitale. Oggi è supportato praticamente da tutti i televisori, smartphone, impianti audio per auto, lettori multimediali e computer.
WMA (Windows Media Audio)
WMA (Windows Media Audio) è una famiglia di codec audio sviluppata da Microsoft. Il formato è stato introdotto nel 1999 come parte della piattaforma multimediale Windows Media ed è stato progettato per competere con l’MP3.
Microsoft ha rilasciato diverse versioni del codec:
WMA Standard — il principale formato di compressione con perdita.
WMA Pro — una versione migliorata con supporto per l’audio multicanale e frequenze di campionamento più elevate.
WMA Lossless — un formato audio senza perdita di dati.
WMA Voice — una versione ottimizzata per la registrazione della voce e le comunicazioni vocali.
All’inizio degli anni 2000, WMA era ampiamente utilizzato in Windows, nei lettori multimediali portatili e in diversi negozi di musica online. Tuttavia, con la crescente diffusione dell’AAC e dei servizi di streaming musicale, WMA ha progressivamente perso popolarità.
Nonostante ciò, molti televisori, lettori multimediali e dispositivi audio continuano a supportare la riproduzione dei file WMA per garantire la compatibilità con le raccolte audio meno recenti.
AAC (Advanced Audio Coding)
AAC (Advanced Audio Coding) è un codec audio digitale con compressione con perdita sviluppato nel 1997 come successore dell’MP3. È stato creato da un gruppo internazionale di aziende e organizzazioni che comprendeva Fraunhofer IIS, Dolby Laboratories, Sony, AT&T Bell Laboratories e Nokia. Lo standard è entrato a far parte della famiglia MPEG-2 ed è stato successivamente integrato in MPEG-4.
AAC offre una qualità audio superiore rispetto all’MP3 a parità di bitrate grazie ad algoritmi di compressione più efficienti. Il codec supporta frequenze di campionamento fino a 96 kHz, audio multicanale e diversi profili, tra cui AAC-LC, HE-AAC e HE-AAC v2.
Oggi AAC è uno dei formati audio più utilizzati al mondo. Viene impiegato dai servizi di streaming, dalla televisione digitale, da YouTube, Apple Music, iTunes ed è supportato dai dispositivi Apple e Android.
Codec audio DTS
DTS (Digital Theater Systems) è una famiglia di codec audio sviluppata dall’azienda americana Digital Theater Systems, Inc. (oggi parte di Xperi). Il formato è stato introdotto nel 1993 ed è stato originariamente progettato per l’audio digitale multicanale nelle sale cinematografiche. Uno dei primi film a utilizzare il DTS è stato Jurassic Park (1993).
A differenza del Dolby Digital, il DTS utilizzava un bitrate più elevato, consentendo di preservare un maggior numero di dettagli sonori. Nel corso degli anni sono state introdotte diverse versioni del codec, tra cui DTS Digital Surround (5.1), DTS-ES, DTS 96/24, DTS-HD High Resolution Audio, DTS-HD Master Audio (un formato senza perdita di dati) e il formato audio a oggetti DTS:X.
Il DTS è supportato da molti televisori, ricevitori AV, soundbar, lettori Blu-ray e lettori multimediali. Tuttavia, negli ultimi anni alcuni produttori di televisori hanno smesso di acquistare la licenza DTS a causa dei costi di licenza, pertanto il supporto per questo codec non è più disponibile su tutti i modelli di TV.
Codec audio Dolby
Dolby Audio è una famiglia di codec audio e tecnologie di elaborazione del suono sviluppata dall’azienda americana Dolby Laboratories. L’azienda è stata fondata nel 1965 dall’ingegnere Ray Dolby.
Questi codec sono diventati i più diffusi e sono generalmente supportati da praticamente tutti i dispositivi in grado di riprodurre audio di alta qualità.
Per migliorare l’elaborazione del suono e ridurre il carico sui processori, vengono spesso utilizzate schede audio dedicate, dotate di processori audio e codec per la decodifica del suono.
Il Dolby Digital (AC-3) è stato introdotto nel 1992 come il primo codec audio digitale multicanale di Dolby ampiamente adottato. Utilizza una compressione con perdita e supporta fino a 5.1 canali audio. Dolby Digital è diventato il formato audio standard per DVD, televisione digitale e sistemi home theater e rimane ancora oggi uno dei formati surround più utilizzati.
Il Dolby Digital Plus è stato introdotto nel 2005 come versione migliorata del Dolby Digital. Offre una compressione più efficiente, una migliore qualità audio e supporta fino a 15.1 canali audio. Oggi è il principale formato surround utilizzato dai servizi di streaming ed è comunemente impiegato per distribuire l’audio Dolby Atmos.
Introdotto nel 2005, il Dolby TrueHD è un codec audio senza perdita basato sulla tecnologia Meridian Lossless Packing (MLP). Supporta fino a 8 canali (7.1) e offre una qualità audio da studio identica alla registrazione master originale. Dolby TrueHD è utilizzato principalmente nei dischi Blu-ray e Ultra HD Blu-ray.
Il Dolby Atmos è stato introdotto nel 2012 come tecnologia surround di nuova generazione basata sugli oggetti audio. Invece di assegnare i suoni esclusivamente a canali specifici, Atmos tratta i suoni come oggetti audio indipendenti che possono essere posizionati e spostati liberamente in uno spazio tridimensionale. È ampiamente utilizzato nei cinema, nei sistemi home theater, nei televisori, nelle soundbar e nei servizi di streaming.
Il Dolby AC-4 è stato introdotto nel 2014 per la nuova generazione della televisione digitale e dello streaming via Internet. Offre una compressione più efficiente rispetto al Dolby Digital Plus, supportando allo stesso tempo audio multicanale e audio basato sugli oggetti. Dolby AC-4 è utilizzato nei moderni standard di trasmissione, tra cui ATSC 3.0 e DVB, ed è stato progettato per soddisfare le esigenze dei servizi televisivi attuali e futuri.
