Che cos'è il dithering nell'audio

Il dithering aiuta a mantenere un audio digitale di ottima qualità anche se alcuni dati vengono rimossi

Probabilmente avete già sentito parlare del concetto di “dither”, soprattutto se avete mai esportato una traccia dalla vostra workstation audio digitale (DAW). Potreste chiedervi: in cosa consiste questo processo ed è davvero necessario in diverse situazioni? Scopriamo i segreti del dithering, familiarizziamo con la sua essenza, i suoi principi di funzionamento e determiniamo i casi in cui il suo utilizzo è giustificato, oltre a toccare le caratteristiche del lavoro con l'audio digitale.

Che cos'è il dithering?

In poche parole, il dithering è un processo di elaborazione che svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento di file multimediali digitali di alta qualità, inclusi audio, immagini e persino video. È interessante notare che ciò si ottiene con un metodo apparentemente controintuitivo: l'aggiunta di una piccola quantità di rumore in tutto il file. 

Perché potrebbe essere necessaria un'azione del genere? Per comprendere appieno il valore del dithering, è necessario esaminare le basi del funzionamento dell'audio digitale. 

Come funziona l'audio digitale

Quando si acquisisce un segnale audio su un computer o qualsiasi altro dispositivo digitale, l'audio analogico viene trasformato in una sequenza di numeri: viene campionato. Questo processo, noto come conversione da analogico a digitale (ADC), consente di acquisire il segnale audio originale con una precisione ragionevole.

La dimensione dei file in cui saranno memorizzati i dati audio è determinata principalmente da due parametri chiave. Il primo è la frequenza di campionamento, che indica la frequenza con cui registriamo il livello di ampiezza dell'onda sonora al secondo. Il secondo parametro importante è la profondità di bit, che determina il numero di valori possibili per registrare ciascuna misurazione di ampiezza. Ciò influisce sulla precisione con cui il segnale audio in ingresso può essere riprodotto con ciascuna misurazione, un processo chiamato quantizzazione. 

Aumentando il livello di questi parametri si ottengono registrazioni digitali di qualità superiore, con una gamma dinamica più ampia. Allo stesso tempo, ridurre la profondità di bit in futuro può portare alla perdita di informazioni e alla comparsa di errori di quantizzazione. 

Come funziona il dither

Immaginate di aver acquisito un audio con una qualità a 32 bit o 24 bit, ma ora avete bisogno di esportarlo con una profondità di bit inferiore. In questo caso, la vostra workstation audio digitale (DAW) effettuerà una nuova quantizzazione durante la creazione del file finale. Ma ora deve lavorare con un insieme di valori significativamente limitato. 

Di conseguenza, questo processo può essere paragonato all'arrotondamento dei numeri per eccesso o per difetto, con un arrotondamento che diventa più grossolano al diminuire della profondità di bit. Ciò può causare errori di quantizzazione e, in alcuni casi, portare a una distorsione evidente del suono quando viene riprodotto attraverso gli altoparlanti. 

Il dithering è il minore dei due errori

È qui che il dithering fa la sua magia. Introducendo molte variazioni di rumore casuali durante la registrazione, ci permette di ridurre al minimo gli effetti indesiderati degli errori di quantizzazione, rendendoli meno percepibili all'orecchio. 

Per “casuale” intendiamo veramente casuale: è l'imprevedibilità del rumore rispetto al segnale quantizzato che lo rende così efficace. La giusta quantità di questo rumore non correlato smussa i bordi dell'arrotondamento aggressivo che altrimenti causerebbe una distorsione più evidente. L'aggiunta anche di un piccolo livello costante di rumore finisce per essere percepita dalle nostre orecchie come meno fastidiosa della potenziale distorsione derivante dal processo di quantizzazione senza dithering. 

Dithering nell'elaborazione delle immagini

Se trovate difficile comprendere il dithering, date un'occhiata alla sua applicazione nella visualizzazione. Questo articolo di Lifewire sul dithering delle immagini dimostra come questo processo possa produrre transizioni di gradiente più uniformi. Un sottile strato di rumore distribuito uniformemente su tutta l'immagine attenua efficacemente le forti differenze tra le aree chiare e quelle scure. 

Quando applicare il dithering al suono

Come regola generale, il dithering è consigliato ogni volta che l'audio viene renderizzato in un formato con profondità di bit inferiore (ad esempio, quando si converte da 32 bit a 24 bit o da 24 bit a 16 bit). Nel contesto dell'esportazione di audio in un formato ad alto bit, come 32 bit, il dithering non è solitamente necessario poiché non vi è alcuna perdita significativa di dati nel processo. 

Se si tratta di un mix finale o di un pre-master destinato al mastering professionale, in molti casi il dithering può essere saltato. Questo perché i tecnici del mastering possono scegliere di eseguire il dithering autonomamente in base alle specifiche del prodotto finale. In tali situazioni è importante comunicare con un tecnico per chiarire tutti i dettagli e le esigenze relative al dithering. 

Infine, il dithering non è consigliato quando si converte in formati audio compressi come .mp3 o AAC, poiché questi formati introducono distorsioni proprie che il dithering non è in grado di correggere. 

Conclusione: che cos'è il dithering nell'audio? 

Sebbene il concetto di dithering possa sembrare controverso e spesso non sia completamente compreso, questa tecnica di esportazione audio, che utilizza il rumore per ridurre gli effetti dannosi degli errori di quantizzazione, svolge un ruolo importante nell'elaborazione audio. La questione della necessità del dithering non ha una risposta universale e dipende dagli obiettivi e dalle aspettative che si hanno dal processo. 

Inoltre, potreste trovarvi di fronte alla scelta del tipo di dithering. La varietà di opzioni disponibili offre diversi metodi per aggiungere rumore, influenzando il suono finale del vostro lavoro a un livello sorprendentemente sottile. Se non avete ancora esperienza nell'ascoltare le differenze, sentitevi liberi di sperimentare diversi tipi di dither per trovare quello più adatto alla vostra composizione. 

Ci auguriamo che questa guida vi aiuti a comprendere meglio l'essenza del dithering, i suoi meccanismi e i principi di applicazione nella vostra creatività.