MP3, WAV, FLAC o AAC: quale formato audio scegliere?

L'audio digitale nasce come un lungo elenco di numeri: l'altezza dell'onda sonora misurata decine di migliaia di volte al secondo. I formati non compressi, come WAV e AIFF, scrivono semplicemente quell'elenco su disco. Non viene tolto né compattato nulla: i file sono facili da leggere per qualsiasi editor e rapidi da scorrere, ma anche molto grandi. Un brano di tre minuti salvato così occupa circa 30 MB, qualunque sia il suono.

I formati senza perdita, come FLAC e ALAC, compattano lo stesso elenco in modo più intelligente, come un file ZIP fa con un documento. In riproduzione il decoder ricostruisce ogni campione esattamente, quindi un FLAC riconvertito in WAV è identico all'originale fino all'ultimo bit. Il risparmio dipende dalla musica: le registrazioni acustiche tranquille si riducono molto, il rock denso o le registrazioni sul campo rumorose meno. Un album tipico arriva a circa la metà o tre quinti del peso del WAV.

I formati con perdita, come MP3, AAC, Vorbis e Opus, scartano informazioni di proposito. Un encoder usa un modello dell'udito umano per eliminare i suoni coperti da altri più forti vicini o a frequenze che difficilmente si notano, e memorizza il resto. Il risultato è da cinque a dieci volte più piccolo del WAV. Con un bitrate generoso la maggior parte delle persone non lo distingue dall'originale, ma i dettagli rimossi sono persi per sempre e non si recuperano riconvertendo.

La storia spiega gran parte della compatibilità di oggi. L'MP3 ha avuto dieci anni di vantaggio nei dispositivi di consumo, il WAV era incluso in Windows, il FLAC è cresciuto nel mondo open source e l'AAC è arrivato con l'iPod e l'iTunes Store. Aprite ogni riga per la versione breve, compresi i quattro formati che si incontrano accanto ai quattro principali.

La dimensione di un file audio non compresso o con perdita è un semplice calcolo: bitrate per durata. Il WAV stereo a 16 bit/44,1 kHz va a 1.411 kbps, cioè circa 10,6 MB al minuto. I formati con perdita usano il bitrate scelto: un MP3 a 320 kbps pesa circa 2,4 MB al minuto, a 128 kbps poco meno di 1 MB. Il FLAC è un caso a parte perché il peso dipende dalla musica, quindi i suoi valori sono sempre un intervallo tipico.

Questi valori valgono per lo stereo. Il mono li dimezza, un vantaggio per le registrazioni vocali, e un WAV a 24 bit/48 kHz di una videocamera o di un registratore portatile arriva a circa 17 MB al minuto. Per farsi un'idea, un album di 45 minuti pesa circa 480 MB in WAV, 260 MB in FLAC, 108 MB in MP3 a 320 kbps e 45 MB a 128 kbps.

La frequenza di campionamento indica quante volte al secondo viene misurata l'onda. L'audio da CD usa 44,1 kHz, video e broadcast 48 kHz, e gli studi a volte registrano a 96 kHz. Una frequenza di campionamento cattura frequenze fino alla metà del proprio valore: 44,1 kHz arriva a circa 22 kHz, oltre il limite superiore dell'udito umano, intorno ai 20 kHz. Frequenze più alte aiutano il margine di editing più della riproduzione.

La profondità di bit indica con quale precisione viene memorizzata ogni misura. 16 bit offrono circa 96 dB di gamma dinamica, sufficienti per qualsiasi ambiente di ascolto; 24 bit danno ai tecnici del suono più margine, così una ripresa debole può essere alzata senza fruscio. La profondità di bit riguarda i formati PCM come WAV, AIFF, FLAC e ALAC. I codec con perdita non memorizzano i campioni così: per questo un MP3 ha un bitrate ma non una profondità di bit.

Il bitrate è la quantità di dati usata da un secondo di audio, misurata in kilobit al secondo. Per l'audio non compresso deriva dagli altri due valori, moltiplicati per il numero di canali. Per i formati con perdita è la manopola della qualità: 128 kbps bastano per il parlato, 192 kbps sono il compromesso abituale per la musica e 320 kbps il massimo dell'MP3. L'AAC raggiunge una qualità paragonabile a un bitrate un po' inferiore a quello dell'MP3.

Di solito a decidere è la compatibilità, non la qualità del suono. L'MP3 è l'unico formato gestito da ogni autoradio, lettore a chiavetta USB, browser, modulo di caricamento e client di posta. L'AAC è nativo su ogni dispositivo Apple e quasi ogni telefono, ma alcune autoradio e lettori più vecchi ignorano i file .m4a. Il FLAC si riproduce su Android, Windows 10 e successivi e macOS, ma l'app Apple Music non lo importa ancora, ed è per questo che gli utenti Apple ripiegano su ALAC.

Produzione e distribuzione funzionano al contrario: la destinazione vuole la versione più completa disponibile. Editor audio e DAW leggono WAV e AIFF in modo più affidabile, e distributori musicali come DistroKid chiedono WAV o FLAC a 16 o 24 bit, così i servizi di streaming possono creare le proprie codifiche. Gli hosting di podcast e Apple Podcasts accettano MP3 e AAC.

Una regola copre la maggior parte degli errori audio: mai ricodificare due volte da un formato con perdita a un altro. Ogni codifica con perdita scarta dettagli e il codificatore successivo non distingue i propri scarti da quelli precedenti, quindi le perdite si sommano. Un MP3 a 128 kbps convertito in AAC a 256 kbps è più grande ma non migliore, e dopo due o tre passaggi si sentono piatti confusi e transienti sfocati. Codificare sempre dalla migliore sorgente disponibile e conservarla.

Passare da un formato con perdita a uno senza perdita ha il problema opposto: è sicuro ma inutile per la qualità. Trasformare un MP3 in WAV o FLAC dà un file molto più grande che suona esattamente come l'MP3. Resta la scelta giusta quando un editor o un sistema di trasmissione accetta solo WAV, purché si sappia che il limite di qualità è fissato dall'MP3.

Le conversioni che convengono partono da un master senza perdita. Convertire WAV in MP3 trasforma una registrazione da 40 MB in un file che rientra nel limite di 25 MB degli allegati Gmail, e una copia da FLAC a MP3 porta un album senza perdita su un telefono o su una chiavetta per l'auto. Con dispositivi Apple, se si vuole restare senza perdita, da FLAC a ALAC conserva ogni campione e rende i file importabili. Estrarre il sonoro da un video è un caso a sé, trattato in come convertire MP4 in MP3.

Ogni famiglia di formati memorizza i dettagli del brano in modo diverso. L'MP3 usa i tag ID3, con frame ID3v2 per titolo, artista, album, numero di traccia, testi e copertina incorporata. FLAC e OGG usano i commenti Vorbis, semplici campi di testo più un blocco immagine per la copertina. L'AAC in un file .m4a usa gli atom di metadati MP4 resi popolari da iTunes, per questo copertine e campi di ordinamento compaiono così bene sui dispositivi Apple.

Il WAV è il punto debole. Il suo chunk RIFF INFO contiene pochi campi di testo, il supporto alle copertine non è ufficiale e molti registratori e lettori non scrivono né leggono nulla. È un motivo in più per cui il FLAC batte il WAV per una libreria musicale: stesso audio, file più piccoli e tag adeguati. Convertendo con il convertitore audio, Mantieni tag e copertina copia ciò che contiene la sorgente nei campi supportati dal formato di destinazione. Se invece serve la trascrizione di un parlato, anziché una libreria ordinata, vedere come trascrivere audio in testo.

Cercare la riga che corrisponde a ciò che accadrà al file. Se si applicano due righe, conservare un master senza perdita e creare da esso la copia con perdita, così non si deve scegliere tra le due.