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I convertitori audio (AD/DA) sono un anello fondamentale in qualsiasi catena di registrazione: trasformano i segnali analogici in dati digitali — e viceversa. Qui scopri le differenze tra convertitori, interfacce audio e preamp, e quali specifiche contano davvero nella pratica.

Convertitori AD/DA, interfacce audio e preamplificatori

Tutti e tre i tipi di dispositivo sono componenti della catena del segnale in registrazione e, nella maggior parte dei casi, sono integrati in un unico prodotto: l’interfaccia audio. Nelle interfacce audio di produttori premium come RME, Apogee, Lynx, Antelope o Universal Audio, conversione AD/DA e preamplificatori soddisfano requisiti professionali da studio. E anche su modelli più accessibili, la qualità odierna è spesso migliore di quella di molti dispositivi di 15 anni fa.

Per setup complessi o particolarmente esigenti (“audiofili”), può avere senso separare i dispositivi. In questo caso, l’interfaccia audio gestisce la connessione al computer, il convertitore fa da ponte tra analogico e digitale e il preamplificatore amplifica segnali deboli (ad esempio microfoni). Il motivo più comune per scegliere convertitori AD/DA dedicati è il numero di canali: interfacce con 32 I/O (o più) di serie restano rare, e superare 8 ingressi su un “tutto-in-uno” non è la norma — spesso insufficiente per microfonare una batteria. Si può espandere tramite connessioni digitali come ADAT, ma andare ben oltre 16 canali non è sempre immediato.

In pratica, quando servono molti canali, si finisce spesso per aggiungere altri dispositivi alla propria interfaccia audio. Un ulteriore vantaggio dei convertitori separati è la possibilità di installarli nella sala di ripresa, riducendo al minimo il tratto analogico — più sensibile a rumore e interferenze.

Che cosa fa un convertitore audio?

Per digitalizzare un segnale analogico serve un convertitore. Nella maggior parte dei casi è integrato in un’interfaccia audio e non riceve molta attenzione, anche se la conversione è un passaggio decisivo nella catena. Oggi i convertitori AD/DA delle interfacce entry-level di marchi affidabili sono spesso molto validi. Nelle produzioni high-end, invece, convertitori datati o troppo economici possono ancora diventare un collo di bottiglia.

Da analogico a digitale

Prima che un segnale analogico possa diventare una sequenza digitale di zeri e uno, deve rispettare alcuni requisiti. Per prima cosa occorre ottenere il livello necessario al chip convertitore tramite stadi di guadagno adeguati. Poi si filtra tutto ciò che sta fuori dalla banda di frequenze che il convertitore può gestire per evitare artefatti non presenti nella sorgente (anti-aliasing). Questi stadi analogici sono fondamentali per il suono e, nei produttori seri, vengono progettati con grande cura.

Il convertitore vero e proprio può essere immaginato come un chip. Solo poche aziende li producono su larga scala (Burr Brown, ESS, AKM, Cirrus Logic…) ed è comune trovare famiglie di chip simili in prodotti di fasce di prezzo molto diverse. Le differenze maggiori arrivano dall’ingegneria attorno al chip: un’alimentazione pulita, un percorso di segnale curato e soprattutto un’clock stabile sono essenziali per una conversione accurata. Anche la preparazione analogica deve essere di alto livello per ottenere una rappresentazione digitale fedele. È come in fotografia: la migliore fotocamera serve a poco se la luce sfarfalla.

Frequenza di campionamento (kHz)

In conversione, la frequenza di campionamento (kHz) determina quante volte al secondo il segnale viene misurato. Ogni misura è un “istantaneo” (sample) a intervalli regolari. Quando si torna verso l’analogico, il processo si inverte: si ricostruisce una curva poi addolcita tramite filtraggio. Regola pratica: la metà della frequenza di campionamento corrisponde alla frequenza massima riproducibile (Nyquist). Con 48 kHz si arriva a 24 kHz, già oltre l’udibile. Anche se esistono apparecchi con valori estremi, la maggior parte delle produzioni lavora a 44,1 o 48 kHz per un buon equilibrio tra qualità e dimensione dei file. 88,2 o 96 kHz possono essere utili in casi specifici con un sistema adeguato, ma un numero più alto non garantisce automaticamente un suono migliore.

Profondità di bit

Ogni campione rappresenta il segnale con una certa risoluzione dinamica. Maggiore è la profondità di bit, più step di volume possono essere memorizzati. Con pochi bit e livelli molto bassi può comparire rumore digitale. Ai tempi del 16-bit era fondamentale registrare “alto” per ridurlo. Con il 24-bit standard attuale, il problema è in gran parte superato e si lavora con un headroom confortevole. In produzione spesso si imposta intorno a -18 dBFS. Alcuni convertitori supportano 32-bit e molte DAW calcolano internamente in 32-bit float o persino 64-bit float.

Caso speciale: audio DSD

Come alternativa al PCM standard (ad es. 48 kHz/24-bit), nel mondo high-end esiste il DSD (Direct Stream Digital). Utilizza frequenze molto elevate in MHz (da 64x a 512x 44,1 kHz), ma con solo 1-bit di risoluzione. L’informazione viene codificata come una forma d’onda digitale a larghezza d’impulso variabile. In pratica si ricorre a noise shaping e a un filtro passa-basso per ridurre rumore di quantizzazione e contenuto ultrasonico. Il DSD è presente, ad esempio, nei SACD e in alcune produzioni audiofile.