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Titolo: Il CD lo fecero a 16 bit perché questo passava il convento della Intel

https://it.wikipedia.org/wiki/Intel
 
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessori_Intel
 
 
I circuiti logici sono binari, cioè hanno due soli segnali, ovvero 1 e 0. Quindi possiamo avere o il bit 1 o il bit 0. Cioè o uno o zero ma NON entrambi. per avere entrambe le combinazioni bisogna quindi avere DUE bit, cioè due linee.
E quindi con due linee possiamo immettere 1 e 1, oppure 0 e 0, oppure 1 e 0 oppure 0 e 1.
Cioè con due linee abbiamo quattro combinazioni. Però non si parla di quattro bit perché solo UNA di queste combinazioni passa e non tutte assieme. Si parla invece di DUE BIT, cioè o passano 1 e 0 o 1 e 1 ecc.
Cioè nello STESSO TEMPO possono passare solo DUE BIT.
 
Per questioni di circuiti logici ecco che si va avanti per potenze di due. Qui c'entra l'algebra di Boole.
E quindi abbiamo  2 bit, o 4 bit, o 8 bit, o 16 bit, o 32 o 64.
 
E da qui deriva il famoso 16 bit dei CD perché all'epoca la Intel questo passava.
Ovviamente il numero di bit è solo un parametro del campionamento.
Infatti si sceglie anche la frequenza di orologio (clock).
Cioè OGNI QUANTO al secondo (cioè quanti Hz) passano le combinazioni di 1 e 0 nel circuito?
Maggiore è il numero al secondo (cioè Hz) di passaggio, più è dettagliata l'informazione analogica che viene convertita in digitale.
 
___COME AVVIENE IL CAMPIONAMENTO___
 
Bisogna prima di tutto capire come funziona il microfono. Cmq il microfono è gia esso stesso un convertitore (trasduttore), cioè converte le onde sonore in segnale elettrico analogico.
Quindi invece delle onde sonore ci troviamo una tensione che VARIA NEL TEMPO.
Diciamo che la tensione più bassa è 1 volt, quella più alta è 10 volt.
Quindi possiamo campionare a 10 bit.
Cioè all'intervallo di tensione 0-1 associamo un bit, all'intervallo 1-2 un secondo bit ecc.
 
Quindi in un dato istante nel processore arriva per es. la seguente informazione a 10 bit: 1010101010 = per es. a 7 volt, ma in realtà erano 7,5.
Ed ecco che qui c'è una approssimazione.
 
Poi un decimo di secondo dopo arriva quest'altra informazione(110011001100) di altri 10 bit.
Cioè ognuna di queste sequenze va a dire al processore di quale tensione si tratta.
Ed ecco che si ha di nuovo che la tensione varia nel tempo. Questo perché il DAC poi andrà a convertire di nuovi i bit in tensione.
 
Ovviamente il tutto è molto più complesso da realizzare, ma il principio teorico è questo.
Quindi si nota che maggiore è il numero di bit più è precisa l'informazione.
Inoltre, maggiore è la velocità di clock ecco che più dettagliata nel tempo è l'informazione.
 
FORSE anche i 44 kHz del CD è dovuto a qualche frequenza di clock di questi processori. Ma qui devo approfondire meglio. Cioè bisogna vedere se esistevano gia processore a 16 bit e 44 di frequenza oppure furono i costruttori a commissionare questa frequenza alla fabbrica di microprocessori.
Non dimentichiamo che è anche un problema industriale, di mercato, di soldi quindi.
 
Da qui allora poi, con l'eccezionale e rapidissimo sviluppo dei processori ecco che diversi esperti iniziarono a voler campionare meglio con diverse frequenze, diverso numero di bit, diverso, fino poi ad arrivare al DSD che aumentava moltissimo la frequenza.
 
Quindi, più che legata a problematiche di psicoacustica questi primi lettori CD e prime registrazioni erano legate a problemi strettamente tecnici, cioè dei prodotti presenti sul mercato, sui limiti della tecnologia insomma.
Ovviamente c'erano degli evidenti vantaggi e così si è imposta la trasmissione digitale anche nel campo hi fi.
Ma la trasmissione digitale si è imposta in ogni campo della trasmissione dei segnali elettrici perché funziona meglio, il segnale è più preciso.
 
 
 
 

 
https://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessori_Intel
 
 
Credo che tu abbia iniziato dal link sbagliato, parti da qui:
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Teorema_del_campionamento_di_Nyquist-Shannon
 
 
e poi capirai che la tecnologia scelta era quella necessaria allo scopo
 
Ciao
 
Mimmo

 Inoltre, maggiore è la velocità di clock ecco che più dettagliata nel tempo è l'informazione.
 
 
?
 
 
 

 
 
CUTTONE...
 
Da dove l'hai tratto? 
Topolino o Donna Moderna ? 
 
 
 
-- 
Ricky
 
Scrivimi saltando i cancelletti ( * = . )
mb#ox#*#ric#ky@yah#oo*it
 
oppure usa il seguente link
http://www.mynewsgate.net/mp.php?u=19024
 
 


 
Il CD audio viene messo sul mercato nel 1980: 
https://it.wikipedia.org/wiki/CD_Audio
 
 
Inoltre noi sappiamo che i microprocessori della famiglia Intel i386 sono stati i primi microprocessori Intel dotati di architettura a 32 bit...
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Intel_80386
 
 
E questi vengono prodotti a partire dal 1985.
 
Quindi il processore che deve elaborare i dati nel CD doveva essere per forza un 16 bit o meno, semplicemente perché processori a 32 bit non esistevano nel 1980.
A meno che Philips e Sony non avessero la capacità di produrre loro un processore a più di 15 bit e però dovettero ritenere che andava bene quello a 16.
 
Ora tu sai  con 16 bit quanti livelli di tensione si possono avere?
Sono 65.535
Lo trovi scritto su Wikipedia al link sul CD audio.
 
Qualcuno potrebbe dire che 65 mila livelli sono sufficienti. Io però dubito che loro campionarono quella quantità perché era soddisfacente, invece usarono quella quantità perché fare di più non era tecnologicamente possibile.
Non è un caso che in seguito iniziarono campionare anche a 32 bit, ed è probabile che lo fecero a iniziare dal 1985.
 
 
 
 
 

 Lo trovi scritto su Wikipedia
 
 
http://www.lastampa.it/2015/04/07/cultura/opinioni/editoriali/lillusione-di-essere-eruditi-4tEIxokfKZSHt9GKhBJhkJ/pagina.html
 
 

 Qualcuno potrebbe dire che 65 mila livelli sono sufficienti. Io però dubito 
che loro campionarono quella quantità perché era soddisfacente, invece usarono 
quella quantità perché fare di più non era tecnologicamente possibile.
 
ZAC
 
Te lo spiego in breve, ma tu concentra la tua analisi su questi due punti 
altrimenti arrivano con gli insulti quelli piu' cattivi di me  :) :)
 
1) Frequenza di campionamento a 44Khz
 
L'udito umano sente da 20hz a 20Khz percio' da:
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Teorema_del_campionamento_di_Nyquist-Shannon
 
 
"Il teorema del campionamento di Nyquist-Shannon stabilisce che, dato un 
segnale analogico s(t) la cui banda di frequenze sia limitata dalla frequenza 
f_M=20000Hz, e dato n in Z, il segnale s(t) puo' essere univocamente 
ricostruito a partire dai suoi campioni s(n * Delta t) presi a frequenza 
f_s=1/(Delta t) se f_s > 2f_M.=40000Hz"
 
Perche' da 40000Hz si è passati a 44000hz e' un dettaglio storico trascurabile.
 
 
2) Profondità di campionamento a 16 bit
 
La scelta di usare 16 bit è sicuramente legata alla tecnologia disponibile in 
quel momento, ma avere 16 bit permette di avere un intervallo dinamico di 96dB, 
all'epoca ritenuto piu' che sufficiente per tutte le registrazioni:
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Profondit%C3%A0_di_bit
 


 
Tu vuoi il MEDIATORE? In RAI e a MEDIASET hai i partiti e Berlusconi che mediano tra le notizie e noi cittadini sovrani.
Su internet non hai nessuno?
E cosa vuoi? Vuoi mettere controlli?
Questo era il tuo scopo?
Prendi un articolo, in inglese, chi ti legge SI FIDA e tu ci infili che da quell'articolo si evince che bisogna MODERARE l'intero web.
 
 
L'articolo di questo signore è stato pubblicato su LA STAMPA:
http://www.lastampa.it/2015/04/07/cultura/opinioni/editoriali/lillusione-di-essere-eruditi-4tEIxokfKZSHt9GKhBJhkJ/pagina.html
 
 
Su questo giornale non possono scrivere tutti, possono scrivere solo i giornalisti che lavorano per questo giornale.
 
Il giornale ha dei PADRONI, e il nostro giornalista deve tirare acqua al mulino di questi padroni.
Qui siamo ben oltre certe illusioni, qui siamo al livello di MANIPOLAZIONE dell'opinione pubblica, cioè a livello di PROPAGANDA POLITICA.
 
 


Sono d'accordo:)


Non basta, dovresti rassicurarci che proposizioni come questa:
 
"FORSE anche i 44 kHz del CD è dovuto a qualche frequenza di clock di questi 
processori. Ma qui devo approfondire meglio. Cioè bisogna vedere se esistevano 
gia' processore a 16 bit e 44 di frequenza oppure furono i costruttori a 
commissionare questa frequenza alla fabbrica di microprocessori. "
 
siano state chiarite dalle spiegazioni al punto 1) e 2) del mio post.

Un byte è sempre stato composto da 8 bit. Per avere una dinamica
 sufficiente presero due byte, che hanno 16 bit.
 
 
-- 

44.100 viene dal fatto che l'audio digitale venne inizialmente
 registrato su supporti video, che avevano banda sufficiente.
 Doveva essere compatibile sia con il PAL a 50Hz che con l'NTSC a
 60 Hz. Moltiplicando tale frequenza per il numero di righe
 attive
per il fattore (intero! :-) ) 3 di ottiene
 44.100.
 
 
-- 


 
Ti faccio gentilmente notare che il tuo approccio alla questione è leggermente contraddittorio.
Sui 16 bit hai notato anche tu che quello dava la tecnologia e quello hanno usato, IN ACCORDO ovviamente con la psicoacustica. Ma se all'epoca avessero avuto il 32 bit forse avrebbero usato quello. Quindi tu stesso hai notato che c'è sempre un COMPROMESSO tra la teoria (i teoremi della teoria dell'informazione per es. e quello che poi hai linkato tu con la TdF ecc) e la tecnologia REALMENTE DISPONIBILE.
 
Poi però chissà perché sulla frequenza di campionamento ti sei impuntato ed ecco che la scelta doveva essere dovuta (secondo te) solo a un fatto teorico.
A parte il fatto che facendo i conti viene fuori che già sui 41 kHz il teorema viene soddisfatto, ecco che bisogna spiegare PERCHE' proprio 44 e non 41 quindi.
 
Ecco la risposta:
https://en.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc_Digital_Audio
 
 
Addirittura english Wikipedia ci ha dedicato un intero articolo:
https://en.wikipedia.org/wiki/44,100_Hz
 
 
 
 

    N.B.: ai tempi della nascita del CD (1984 circa) i microprocessori non 
erano in grado di fare elaborazione audio in tempo reale. Il CD-DA Red Book, 
infatti, è stato progettato con un sistema di correzione degli errori che 
poteva essere effettuato da una logica relativamente semplice, che non 
richiedeva un microprocessore. Nonostante tutto, causa un "piccolo" errore, 
il sistema CD-DA venne in grado di correggere errori circa 10 (!) volte 
maggiori del previsto. 
 

 correggere errori circa 10 (!) volte maggiori del previsto. 
 
Doh! Allora non sono l'unico a conoscere sta storia! :)
 
-- 
	Denis Sbragion
	InfoTecna
	Tel: 
+39 0362 805396
, Fax: 
+39 0362 805404
 
	URL: 
http://www.infotecna.it
 

    :-)
 
    In rete non ho trovato dove lo lessi. Credevo che fosse in "A 
fundamental introduction to the CD player" che stampai anni fa, ma forse era 
in un altro file che stampai insieme. Ricordo che c'era, tra l'altro, la 
tabella della codifica 8 a 14 (EFM)... 
http://www.physics.udel.edu/~watson/scen103/efm.html
 
 


 
Bah, speravo che tu aumentassi il carico sulla supercazzola del QAD che 
mi sono inventato per prendere per le mele redsjohnzerothree ma non ti 
ho visto e mi ero preoccupato. Fa piacere vedere che sei presente.
 
Saluti cordiali.
 
Frank

     In rete non ho trovato dove lo lessi. Credevo che fosse in "A 
 
Anch'io sono venuto a saperlo per vie traverse, dal racconto di un tizio, 
che se non ho capito male ha avuto parte attiva nella vicenda, che spiegava 
perché gli errori di lettura non possono causare in se modifiche al suono, 
se non in casi veramente patologici.
 
A causa di quella "svista" il CD tipicamente perde la traccia molto prima 
di arrivare a fare errori di lettura.


 ho visto e mi ero preoccupato. Fa piacere vedere che sei presente.
 
In questo periodo c'ho la supercazzola moscia, sorry. Vedo subito di 
recuperare!
 
Per me hanno scelto 16 bit in quanto potenza palindroma di 2 (2^2^2 = 16). 
Questa celestiale corrispondenza di amorosi sensi non può non avere effetti 
benefici sul suono. L'unico modo per fare meglio è passare a 256 bit. E' 
per questo che la differenza con 24 bit non si sente. Se fossero passati 
subito a 256 sarebbe stata tutta un'altra musica! Tsk, dilettanti...


Io lessi che idearono un algoritmo di correzione
senza rendersi
 conto che insieme all'altro già presente antenne prodotto un
 effetto quasi esponenziale...
Mannaggia, voglio ritrovarlo!!!
 
 
-- 

"Antenne"??? :-)
 
AVREBBE!!!         

 Sui 16 bit hai notato anche tu che quello dava la tecnologia e quello hanno
usato, IN ACCORDO ovviamente con la psicoacustica. Ma se all'epoca avessero
avuto il 32 bit forse avrebbero usato quello. 
 
Guarda che il numero di bit dei processori Intel non è minimamente correlato con
le scelte fatte in fase di definizione delle specifiche del CD.


    >> Guarda che il numero di bit dei processori Intel non è minimamente 
correlato con le scelte fatte in fase di definizione delle specifiche del 
CD.
 
    Pensa se un processore a 8 bit potesse fare calcoli e dare risultati con 
valori solo fra 0 e 255... :-D
 
 


Dobbiamo cercare una fonte molto attendibile che dice quello che ho dedotto io.
La cosa strana è che sulla frequenza si parla molto e del perché fu scelta quella, invece sul numero di bit si dice che bastavano quelli e punto.
 
Ma noi sappiamo che sono venuti fuori registrazioni a 32 bit, a 24, e che il primo processore a 32 è del 1985.
Quindi una qualche correlazione ci deve essere tra processori e registratori digitali.
 
In ogni caso, meglio rassegnarsi ai 16 bit di tidal, alla compressione di spotify ecc perché il resto del materiale a maggiore definizione è davvero poco e la differenza non è nettissima.
Meglio concentrarsi sul dac, sull'ampli, sulle casse, l'ambiente ecc.
 
 
 

 Meglio concentrarsi sul dac, sull'ampli, sulle casse, l'ambiente ecc.
 
Esatto, vedrai che se inizi a usare roba buona la differenza la senti eccome. :-)


 quel momento, ma avere 16 bit permette di avere un intervallo dinamico di 96dB, 
La proposta iniziale della Philips era di usare 14 bit, in modo da fare
stare piu` dati sul CD e di poter usare i suoi DAC a 14 bit.
La Sony insistette per i 16 bit.
I primi lettori Philips erano effettivamente a 14 bit, ma dato che
comunque sdovevano usare l'oversampling il circuto per l'oversampling
poteva essere usato per aumentare la risoluzione effettiva (cosa portata
all'estremo con i convertitori ad 1 bit).
 
I 44100 kHz nacono perche` la Sony aveva un accrocchio per registrare
audio PCM sui VHS e sui Betamax:
https://www.youtube.com/watch?v=8cmowYb4fts
 
che andava, per poter funzionare con segnali video a 44,1 kHz.
 
Non 48 kHz che sarebbe stato piu` ragionevole, per tutta una serir di
motivi...
 

    >> I 44100 kHz nacquero perche` la Sony aveva un accrocchio per 
registrare audio PCM sui VHS e sui Betamax:
    >> 
https://www.youtube.com/watch?v=8cmowYb4fts
 
    >> che andava, per poter funzionare con segnali video, a 44,1 kHz, non a 
48 kHz che sarebbe stato piu` ragionevole per tutta una serie di motivi...
 
    Il CD doveva poter contenere tutta la nona sinfonia di Beethoven 
nell'esecuzione diretta da Herbert Von Karajan, ma doveva essere avvastanza 
piccolo da poter essere essere afferrato con il pollice e il mignolo di una 
mano (anche piccola...), così fu stabilito che il suo diametro non doveva 
superare 12cm. Il 10% circa di dati in più avrebbe richiesto un diametro di 
circa 13cm (considerando che le spire esterne contengono più dati), oltre le 
specifiche di progetto.
    D'altra parte, Shannon afferma che per arrivare a 20kHz (già 
praticamente inaudibile) basterebbe campionare a 40kHz: 44,1kHz sta già il 
10% oltre... A quei tempi l'audio digitale era l'ultima frontiera! Le 
alternative erano il vinile e la cassetta: il CD li superava di diverse 
decine di dB nel rapporto s/n e tanto bastava... :-)
 
    A mio avviso, il grande errore fu non prevedere un sistema aperto, 
successivamente espandibile utilizzando anche frequenze di campionamento 
superiori al prezzo di una durata inferiori, ma il sistema CD era basato su 
un hardware relativamente semplice e rigido e, se qualcuno avesse introdotto 
CD con frequenze di campionamento alternative sarebbero nati problemi di 
compatibilità con gli apparecchi esistenti. Non si poteva prevedere 
l'evoluzione che ha avuto. Oggi, se vogliamo una durata superiore, basta 
comprimere in mp3 a 256kbps o più...