venerdì 11 dicembre 2015

Lo streaming in alta definizione con Tidal e MQA

Di MQA se ne parla dal CES di Las Vegas (gennaio) e un recente articolo su Audiostream  da' come prossimo e quasi sicuro l'uso del nuovo standard per lo streaming in HD. Tidal si appresta infatti a rilanciare e ad affrontare un nuovo spazio di mercato, irraggiungibile per i rivali Spotify e Deezer, puntando a chi cerca la qualità (tutte quelle cuffie Beats e B&W che si vendono pretendono un software adeguato, probabilmente questa è la loro scommessa). Per raggiungere lo scopo costituisce una alleanza con la Meridian e sceglie di adottare il suo nuovo standard per la diffusione di audio in streaming in HD, chiamato appunto MQA (Master Quality Authenticated) e presentato a dicembre 2014 dalla nota casa inglese, da sempre all'avanguardia nell'audio digitale.



I motivi della scelta di MQ
In tutti gli articoli si parla del problema della banda trasmissiva necessaria per lo streaming in HD e di MQA come soluzione a questo problema. Ma non esiste già lo streaming in HD per il video? Vediamo qualche dato a confronto. Qui il parametro principale è la banda trasmissiva richiesta, in bit per secondo (bps) ovvero il bitrate. Se la connessione non garantisce in modo continuo il bitrate necessario si sente o si vede a tratti o in modo degradato (cosa non molto piacevole). Ecco i valori richiesti per i vari servizi di streaming video e audio.
  • Netflix Super HD: 5800Kbps
  • Netflix HD: 4300Kbps
  • Audio HD 24/192: 9216Kbps
  • Audio HD 24/96: 4608Kbps
  • Audio HD 24/48: 2304Kbps
  • Audio SD (qualità CD) 16/44.1: 1411Kbps
  • Spotify Premium Max quality: 320Kbps
Lo streaming in FLAC
Da considerare però che lo streaming in qualità CD offerto da Tidal e Qobuz (e lo streaming in qualità CD annunciato) è compresso lossless FLAC. Il sistema di compressione è adattativo e il tasso di compressione dipende dal contenuto musicale, gli estremi sono il rumore bianco, dove FLAC non può operare alcuna compressione (100% del file originale non compresso) e il silenzio assoluto, dove la compressione è massima (0%). In media FLAC raggiunge il 50% di compressione e quindi la quantità di dati che viene trasmessa per una canzone o un album è circa la metà. Nel dominio del tempo però può arrivare anche vicino al 100% e quindi la banda necessaria dichiarata per questi servizi, come riportato ad esempio nella documentazione di Tidal, è quella standard indicata sopra. Nella realtà per musica "normale" la banda impegnata è inferiore e tipicamente vicina alla metà, quindi a 700-800Kbps, se non per brevi passaggi, non molto superiore quindi (2-3 volte) a quella richiesta da Spotify Premium.

La banda è ancora un problema per l'audio?
Dato che Netflix diffonde in tutto il mondo serie TV e film in HD sembra dal confronto dei dati nella tabella che uno streaming audio a 24/48 (che è, come vedremo, la risoluzione consentita da MQA) non sia un problema. In realtà non è esattamente così: prima di tutto perché Netflix ha sviluppato un raffinato algoritmo adattativo per prevenire ed evitare interruzioni e artifacts in trasmissione (abbassa temporaneamente la qualità in modo però scarsamente avvertibile per gli utilizzatori). E soprattutto perché, come anticipato di sfuggita, il vero target per lo streaming audio è l'ascolto in mobilità, più che l'ascolto casalingo (mentre Netflix o gli altri analoghi servizi streaming video si vedono in casa, e quindi quasi sempre con una connessione ADSL o fibra). In mobilità, anche in 4G, la banda reale è più ridotta e soprattutto, proprio perché ci si muove, è anche variabile.
Come ho sperimentato anche io (in un prossimo articolo alcune informazioni aggiuntive) anche i 700-800Kbps necessari per un ascolto in qualità CD non sono così scontati, almeno in Italia e in 3G, e l'incremento di banda passando da Spotify a Tidal o Qobuz si sente.
Risparmiare banda nello streaming audio rimane quindi un obiettivo prioritario.

La soluzione MQA
Non si tratta di un nuovo standard di compressione lossless con efficienza superiore a FLAC o MLP (che era sempre di Meridian) ma di un sistema che si basa su un approccio diverso. Partendo da file audio HD PCM 24/96 o 24/192 la codifica MQA effettua un downgrade della frequenza di campionamento a 24/48 e quindi ottiene una riduzione del bitrate necessario (vedi tabella sopra). Per recuperare quello che si perde con il downgrade il processo MQA aggiunge altre informazioni sotto forma di metadata che saranno utilizzati nella successiva conversione in analogico. La natura di queste informazioni e il modo come sono estratte non è pubblico, è un processo proprietario di Meridian, almeno in questa fase, e nelle varie presentazioni (vedere il sito di Meridian) non vengono dati ulteriori elementi, se non generiche affermazioni tipo "una tecnologia che cattura in pieno la magia della esecuzione in studio ..." che possono lasciare perplessi. Se non che Meridian ha una grande reputazione nel settore, si è specializzata tra i primi nell'audio digitale oltre 20 anni fa, e nei suoi laboratori ha sviluppato standard di ampia applicazione come il citato MLP per l'audio multicanale nei supporti Blu-Ray ad alta definizione. Ha quindi tecnologia e reputazione tali da rendere credibili (anche se non garantite) queste affermazioni. C'è da aggiungere che pare pure che funzioni (vedi dopo).


Come funziona (o funzionerebbe)
Posso fare solo delle ipotesi in base a quello che si legge in varie presentazioni e nelle prove di ascolto reperibili. Si tratta di un sistema che fa ricorso a studi di psicoacustica (come i sistemi di compressione lossy) assieme a tecniche di processamento del segnale (DSP). L'audio originale viene analizzato per estrarre gli elementi a cui il nostro sistema uditivo è più sensibile, soprattutto per la ricostruzione spaziale, questi elementi sono codificati e passati al DAC in uscita, che deve essere MQA compliant ovviamente, e  che li ripresenta in analogico.
Mi spiego meglio con un esempio: nelle prove di ascolto ho notato che sono particolarmente sensibile, quando ascolto la voce umana riprodotta, ad ogni elemento che possa ricordarmi l'aria smossa dal cantante o dalla cantante durante la sua performance, il respiro anche se appena percettibile, in altre parole. La sensazione di realismo e di presenza fa in questo modo un salto in avanti. E' una considerazione che ho fatto ascoltando a confronto il player standard di iTunes con un player "audiofilo" come Fidelia, che ho poi adottato per il mio impianto per la musica liquida (vedi post di qualche tempo fa). Supponiamo che in Meridian siano riusciti a individuare quali sono nel processo digitale i passi che fanno perdere queste informazioni e/o quali sono le modifiche di post-processing che possono simularli e che abbiano implementato appropriati interventi correttivi. A questo punto chi ascolterà il "suono MQA" percepirà un suono più appagante.

Le impressioni di chi lo ha ascoltato
Sono effettivamente molto positive. Una molto dettagliata (di fine 2014) è riportata dal noto sito dell'altrettanto nota rivista specializzata Stereophile. L'esperto lettore ha potuto ascoltare in un negozio del settore alcuni file audio ad alta risoluzione con sistemi Meridian DSP8000SE con o senza l'intervento di MQA. Riguardo alla voce (di Natalie Cole) testimonia ad esempio che: "MQA presentava un fronte sonoro molto più ampio e in particolare la voce di Cole appariva molto più vibrante e definita". In definitiva in questa e nella altre prove a confronto (violino, jazz piano e voce, e infine anche Metallica) ha potuto ascoltare un netto e udibile miglioramento. Per gli interessati il test è seguito anche da qualche decina di commenti.

L'altra testimonianza è di un giornalista del settore, Michael Brown del noto sito di tecnologia TechHive. Anche lui registra impressioni molto positive (la demo era gestita direttamente da Meridian, al CES) ed è rimasto colpito in particolare dalla riproduzione della voce: "Non so bene spiegare ma era come ascoltare la voce umana dopo aver ascoltato la voce riprodotta. C'era un forte aspetto emozionale tanto che quando la persona di Meridian mi ha chiesto cosa ne pensavo per un momento non ho saputo cosa rispondere, ero rimasto senza parole.". Insomma anche a lui questo sistema di processing del suono è piaciuto parecchio. Due testimonianze indipendenti a cui si può dare credito e che fanno sperare di poterle verificare presto.
Il vero plus di MQA
Il vero plus sembra quindi essere questo: una esperienza di ascolto "più vera del vero" piuttosto che un efficace sistema di compressione lossless, più efficace di FLAC. Perché il confronto era con originali comunque ad alta definizione. MQA quindi più che recuperare quello che teoricamente si perde con una frequenza di campionamento inferiore, aggiunge qualcosa. Che nella documentazione Meridian e nel nome stesso del prodotto è riferito un po' cripticamente come "qualità originale del master". Che non si sa bene come possa essere recuperata dal sistema, visto che si parte da file audio masterizzati per la distribuzione. In alcuni commenti si parla di caratteristiche di diffusi sistemi di mastering simulati, ma non vorrei inoltrarmi in queste speculazioni. Sembra in definitiva proprio che siano stati studiati ed implementati interventi di post processing molto efficaci, e in fondo anche il dithering aggiunto di default da Fidelia che ho citato prima, è una tecnica di post processing.

Quindi ecco il motivo della scelta di TIDAL, fornire (allo stesso prezzo, questo non l'avevo scritto, il costo mensile sarebbe secondo le anticipazioni sempre un centesimo sotto i 20 €/mese) una esperienza di ascolto diversa e attraente al vasto pubblico dei sistemi home innovativi connessi a wi-fi ("speakers" e sistemi integrati) e all'ascolto in mobilità con le sempre più diffuse cuffie o auricolari di alta qualità. Qualcosa di più attraente e con più mercato potenziale dell'alta definizione che, come sappiamo, al primo ascolto (e spesso anche al secondo) non è tanto facilmente riconoscibile rispetto alla qualità CD. La fedeltà effettiva del suono sarà mantenuta, e mantenuta sempre, o si tratta di gradevole e mirata "colorazione"? Questo lo scopriremo se il sistema si affermerà e non mancherà di generare le consuete discussioni. Ma se si affermerà sarà comunque un gran passo avanti rispetto all'attuale mondo della musica, in cui quasi tutto l'audio che si ascolta è doppiamente compresso.

Un altro plus: la compatibilità all'indietro
Poiché le informazioni MQA sono aggiunte e non viene modificata la codifica PCM originale (compressa in FLAC) il sistema è anche strutturato per essere compatibile con i DAC non compliant MQA (quasi tutti al momento). Sui DAC precedenti si ascolterà un "normale" file audio HD in risoluzione 24/48 e già dovrebbe essere un buon passo avanti. L'upgrade potrà avvenire in momenti successivi. Si parla anche di implementazione software, quindi ascoltando lo streaming da un PC e installando questo software (quando ci sarà) si potrà sentire l'effetto del processing MQA.

I DAC attuali diventano obsoleti
Se MQA dovesse veramente affermarsi però i DAC attuali diventerebbero obsoleti. Un po' come è successo con l'imprevisto ritorno del formato DSD. Anche in questo caso non è che smetterebbero di funzionare, mancherebbe una funzione che per molti appassionati è importante, con conseguente spinta alla sostituzione come sta avvenendo per i DAC non DSD. Un ulteriore elemento che consiglia di andare cauti con una tecnologia e un modo di gestire la musica che evidentemente non ha ancora trovato una piena stabilità. Cauti nel senso di non investire grandi somme in DAC a meno che l'acquisto risponda ad esigenze professionali.

Un ultimo dubbio
Con la frequenza di campionamento ridotta di metà o a un quarto si perde qualcosa? In altre parole, una codifica 24/48 può essere ancora considerata HD? La risposta è che non si perde nulla se non in casi molto particolari ma questo è uno dei temi più dibattuti nel campo dell'alta definizione e merita un breve articolo a parte.

E Qobuz?
L'unico altro player che propone streaming lossless non ha siglato alcun accordo in questo senso. Poiché è anche un sito di download (a differenza di Tidal che è solo streaming) preferisce per ora un diverso approccio, ovvero la possibilità di streaming differito (ovvero download, ma gestito dalla stessa app dedicata allo streaming) per il materiale audio in HD acquistato sul sito, ma solo sottoscrivendo un servizio super-premium (Qobuz Sublime l'hanno chiamato). Un'altra cosa, interessante per i clienti fidelizzati e per chi da' la priorità al download, almeno in HD.

Annuncio e disponibilità
Sia Tidal che Meridian hanno annunciato sui loro siti o in interviste la partnership e si prevede che il lancio commerciale del servizio sarà annunciato al prossimo CES a gennaio 2016, vedremo se in tutti i paesi dove Tidal è disponibile (quindi anche in Italia) o con limitazioni. Sapremo quindi presto se queste previsioni saranno confermate. Il materiale HD d'altra parte, come testimonia la newsletter di FindHDmusic che ricevo regolarmente, è in continua crescita con decine e decine di uscite al mese.

Non basterà però l'annuncio perché serviranno anche componenti hardware (DAC e network player) compatibili MQA. Quelli di Meridian ovviamente lo sono ma non hanno prezzi molto popolari. Meridian si sta muovendo però anche in questo senso, come ovvio, stringendo alleanze  per il lancio del nuovo standard (vedi situazione ad oggi nella immagine seguente). Come si vede le case di hardware sono ancora poche (Arcam, Onkyo, MyTek, Imagination Caskeid) e quindi si tratterà di vedere se insieme all'accordo arriverà anche l'adesione di altri. Da notare anche che si tratta di una direzione diversa e alternativa al DSD su cui molti puntano.


Andando a verificare l'offerta dei marchi partner si vede che effettivamente alcuni stanno procedendo in questa direzione. Ad esempio il noto produttore di DAC MyTek ha presentato un nuovo modello MQA compliant, chiamato Brooklyn. Anche questo non particolarmente economico (sui 2000 $, ma è anche un pre).


Non c'è molto altro al momento e soprattutto non ci sono anticipazioni su quello che sarà possibile fare nel mobile, dove la gestione della codifica MQA dovrebbe essere implementata nella app di Tidal, ma probabilmente richiederà una livello di potenza di calcolo non alla portata di tutti gli smartphone e tablet. Analogo discorso per i numerosi network player e sistemi audio casalinghi che supportano Tidal (Linn, Pro-Ject, Sonos ecc.) di cui al momento non si conoscono i piani.

In sintesi
Una chance in più per la soluzione streaming audio che, nonostante gli evidenti vantaggi, non sta ancora avendo quella accoglienza ampia che ci si aspetterebbe (ci tornerò in un altro post) nonostante player come Google e Apple la stiano proponendo in modo più o meno convinto. Se susciterà l'interesse ed il successo sperato potrebbe finalmente portare al centro dell'attenzione la qualità dell'ascolto della musica e non tutto il contorno, e magari anche la Apple potrebbe cambiare finalmente politica.

3 commenti:

  1. Segnalo un articolo di approfondimento molto chiaro di Audiostream sulla architettura e il funzionamento di MQA, che include anche i link a nuovi ascolti a confronto al recente CES 2016, che hanno evidenziato sensibili e udibili incrementi di qualità ottenibili grazie a questa nuovo sistema di codifica digitale della musica. http://www.audiostream.com/content/mqa-continued#dRR8PRJGTkj42Hje.97

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  2. A più di un anno di distanza la previsione su Tidal non si è realizzata e il supporto di MQA è stato ancora rinviato il gennaio scorso. Niente altro si è mosso fino a maggio 2016 quando è arrivato l'annuncio dell'accordo tra WMG (Warner Music Group una delle major rimaste) e MQA. A seguire dovrebbero arrivare finalmente i contenuti, ma il condizionale è d'obbligo nel mondo dell'HD musicale.

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  3. Dopo altri 8 mesi di attesa Tidal con MQA finalmente è una realtà. La prova delle nuove funzionalità è su questo blog nel post del 17 febbraio 2017:
    http://musicaememoria-tecno.blogspot.it/2017/02/tidal-in-qualita-master-con-mqa-la-prova.html

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