Il brevetto C Wave: migliorare l’audio digitale per la salute umana e l’esperienza di ascolto

Di Mark Levinson, fondatore, Daniel Hertz

Misurazioni e audio

Le prestazioni audio sono definite in parte da misurazioni come la risposta in frequenza, la THD (distorsione armonica totale) e il rapporto segnale/rumore. Anche se molti amanti della musica sanno che c’è una grande differenza tra l’audio analogico puro e l’audio digitale PCM, nessuno fino ad ora è stato in grado di misurarne il motivo, nonostante tutte le apparecchiature di misurazione audio avanzate disponibili.

Il brevetto DH C Wave mostra perché. Non è un problema audio. È la differenza tra il modo in cui il cervello umano risponde alla forma d’onda continua dell’analogico puro rispetto alla forma d’onda non continua dell’audio digitale PCM. I test con apparecchiature diagnostiche sanitarie avanzate basate su computer rilevano in modo coerente e ripetuto gli effetti negativi dell’audio elaborato PCM sulla fisiologia umana. Questi test dimostrano che C Wave non solo elimina questi effetti negativi, ma rende l’ascolto di registrazioni musicali elaborate da PCM benefico per la salute umana.

Cosa significano le misure? Le misurazioni mostrano una risposta allo stress praticamente istantanea nel cervello durante l’ascolto dell’audio digitale PCM. Qual è il problema con una risposta allo stress? Lo stress ferma le emozioni e abbassa le difese immunitarie, entrambi problemi seri.

Che cos’è l’onda C?

C Wave è l’acronimo di Continuous Wave. C Wave è un algoritmo di riverbero finemente sintonizzato che riempie gli spazi della forma d’onda campionata dell’audio digitale PCM non continuo utilizzando le informazioni musicali originali. Con C Wave, il cervello umano risponde come a una forma d’onda continua. L’onda C è sottile e impercettibile per molte persone. Cambia il modo in cui ti senti, non solo quello che senti.

Da quando l’audio digitale PCM è stato introdotto negli anni ’70, gli ascoltatori si sono lamentati del fatto che il suono era “freddo”, “elettronico”, non caldo come l’analogico puro, o “analitico”. Con l’analogico puro, gli amanti della musica dicono che possono perdersi nella musica, ma non è lo stesso con l’audio digitale PCM perché lo stress ferma le emozioni. Un altro effetto dello stress è che abbassa il sistema immunitario, che è ciò che ci mantiene in salute, e provoca il deterioramento della risposta umana. Abbassare le difese immunitarie non è auspicabile.

Cosa significa il brevetto C Wave? Significa che, poiché praticamente tutto l’audio oggi è digitale PCM, c’è l’opportunità di migliorare tutto l’audio: musica, suono di film, suono di telefoni cellulari, Internet, suono di amplificatori di strumenti musicali, suono di performance dal vivo e così via. Mentre l’unico dispositivo abilitato per C Wave in questo momento è l’amplificatore DH Maria, la tecnologia può essere implementata dal chip Daniel Hertz Mighty Cat che ha l’architettura interna per far funzionare C Wave; tramite software; e tramite porting.

Oggettivo contro soggettivo

I test oggettivi sono essenziali per comprendere i problemi e risolverli, ed è alla base del brevetto C Wave. Ma le risposte soggettive sono altrettanto importanti. Mark Levinson ha chiesto ad alcuni

I migliori ingegneri di mastering per collaborare alla messa a punto dell’onda C su base soggettiva. Alla fine di questo articolo sono incluse le citazioni degli ingegneri Tim Gennert, CA USA, e Bert van der Wolf.

Storia dei test audio e dello sviluppo di C Wave

I test audio sono stati sviluppati nell’ambito della rivoluzione industriale in cui l’elettricità era un elemento chiave. Tesla combinava la frequenza (cicli al secondo), la tensione e la corrente (Ampere) per creare l’elettricità che si trova oggi negli edifici di tutti i paesi del mondo. Ogni fusibile elettrico ha una specifica come 220V/50Hz/2A. Questo termine contiene i nomi di tre pionieri della scienza elettrica – Volt, Hertz e Ampere – motivo per cui il termine è scritto con una lettera maiuscola.

Quando le persone hanno iniziato a produrre altoparlanti e amplificatori, c’era la necessità di definire le prestazioni. Il test di risposta in frequenza è stato sviluppato per misurare la capacità di un altoparlante o di un amplificatore di riprodurre il suono in relazione all’udito umano. È stato determinato che la frequenza più bassa che un essere umano poteva sentire era di 20 Hz e la più alta era di 20 kHz. La risposta in frequenza nella banda audio è stata sviluppata per misurare la precisione di un altoparlante o di un amplificatore in decibel. Ai vecchi tempi dell’audio, la risposta da 20Hz a 20kHz entro +/- 3dB era considerata piatta. I migliori sistemi di misurazione audio da laboratorio di oggi sono in grado di misurare incrementi di 0,1 dB.

Quando due apparecchiature audio con una risposta in frequenza simile suonavano in modo diverso, l’una dall’altra, sono state sviluppate misure aggiuntive tra cui la distorsione armonica, la distorsione armonica totale (THD), la distorsione di intermodulazione (IM) e così via.

Quando Sony introdusse l’audio digitale PCM negli anni ’70, la loro pretesa era che fosse perfetto. La gente vendeva o regalava ingenti collezioni di dischi, e gli studios buttavano via i master analogici originali a scatola. Ciononostante, molti amanti della musica avevano i loro dubbi e preferivano il suono degli LP analogici puri. L’LP, che è stato dichiarato “morto” negli anni ’80, è ora tornato, e molti amanti della musica preferiscono ascoltare LP analogici puri o rifiutano di ascoltare qualsiasi altra cosa. Ma nessuno poteva dire o misurare il perché.

Nel 1974, quando realizzai il primo componente audio high-end al mondo, il preamplificatore LNP-2, uno dei miei clienti era un medico, psichiatra e terapeuta che sviluppò una musicoterapia estremamente profonda. Un giorno mi chiamò e mi chiese se potevo andare a trovarlo. Mi mostrò un LP e mi disse che l’aveva usato per molti anni nella sua terapia con risultati positivi, ma quando ne comprò una nuova copia, produsse risultati inversi e fu dannoso per le persone. Abbiamo scoperto che l’unica differenza era che era “masterizzato digitalmente”. Lo stesso effetto è stato prodotto da DAT, CD e tutti i formati audio digitali PCM negli anni successivi. Ciò ha prodotto la consapevolezza che il problema dell’audio digitale era di natura fisiologica.

Alla fine, ho scoperto Avatar, un software avanzato di diagnostica sanitaria basato su computer che effettua misurazioni predittive basate sul test della tensione di elettroagopuntura. L’avatar è correlato con esami del sangue, risonanze magnetiche e altri test standard. Avatar è silenzioso, non invasivo e produce misurazioni e stampe al computer coerenti e ripetibili. Abbiamo scoperto che Avatar era in grado di rilevare in modo accurato e coerente la presenza di elaborazione PCM in una registrazione il 100% delle volte. Ha inoltre confermato che con l’elaborazione C Wave, gli effetti negativi del PCM sono stati eliminati. In effetti, i soggetti del test hanno testato un ascolto migliore della musica elaborata C Wave rispetto a nessuna musica.

Per riassumere, l’ascolto dell’audio digitale PCM ha fatto sì che i soggetti del test misurassero peggio dell’ascolto di nessuna musica; ma la musica elaborata in C Wave li ha fatti misurare meglio che con nessuna musica, ed enormemente meglio che con la normale musica digitale PCM.

Altri test includevano test soggettivi, in cui alle persone veniva chiesto di ascoltare normali registrazioni PCM e le stesse registrazioni con elaborazione C Wave. Nel corso di 10 anni, praticamente tutti hanno preferito le registrazioni elaborate in C Wave. Daniel Hertz ha iniziato a vendere il software Master Class (per Mac) nel 2014, che include A+ ed EQ. A+ è una versione consumer di C Wave progettata per migliorare molte registrazioni insieme a una sottile equalizzazione per migliorare l’equilibrio tonale e renderlo più naturale. Nessuno ha restituito la Master Class e gli utenti hanno riportato una grande soddisfazione per i risultati, anche con solo A+ e nessun equalizzatore applicato.

Quando nel 2023 è iniziata la produzione di Daniel Hertz Maria, abbiamo ricevuto segnalazioni simili da coloro che ne hanno acquistata una, utilizzando una varietà di unità sorgente e altoparlanti. Abbiamo visto solo risposte positive senza negativi.

È importante capire che l’orecchio umano può sentire solo informazioni analogiche. Non è possibile ascoltare l’audio digitale PCM, ma solo l’audio elaborato PCM, nel dominio analogico. Il test dell’avatar identifica in modo coerente e ripetuto se una registrazione è stata elaborata tramite PCM. Ad esempio, un LP che è stato elaborato PCM può essere identificato come tale. Lo stesso vale per una registrazione DSD. C Wave elimina gli effetti dell’elaborazione audio digitale PCM, anche se sentiamo solo l’audio analogico.

Nota: il DSD puro tende a testare come l’analogico puro. Tuttavia, poiché non ci sono quasi workstation DSD, ciò che viene commercializzato come DSD è di solito l’audio processato da PCM convertito in DSD e presenta gli stessi problemi di tutto l’audio elaborato da PCM.

L’Ufficio Brevetti degli Stati Uniti ha approvato il nostro brevetto C Wave sulla base di misurazioni oggettive. Ma il motivo dell’accettazione di C Wave è semplice: aiuta le persone a godersi di più l’ascolto della musica. Questo conferma quello che mi ha insegnato il mio mentore Dick Burwen: l’audio è 50% scienza e 50% orecchio. Hai bisogno di entrambi. Dick, che ora ha 96 anni, è l’uomo che ha ispirato l’elaborazione C Wave, ed è stato il mio mentore da quando ero un musicista jazz di 26 anni che riusciva a malapena a cambiare una batteria.

Dick, uno dei 4 fondatori dell’azienda di semiconduttori Analog Devices, è il progettista del circuito originale del preamplificatore LNP-2, il diagramma a blocchi della tavolozza audio del violoncello, nonché l’ispirazione per C Wave e tutto il mio lavoro nell’audio. Da lui provengono le fondamenta di una solida ingegneria e di buone misurazioni, così come l’orecchio umano.

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Portami ai prodotti da sogno di Daniel Hertz

Citazioni:

Tim Gennert (ingegnere del suono e produttore discografico, CA USA)

Tim ha confrontato una versione MP3 elaborata in C Wave di una registrazione che ha fatto, con la versione originale a 24/176 kHz come parte del suo aiuto con il processo di messa a punto C Wave. Tim conosce molto bene la registrazione in quanto ne è il compositore (il pezzo si chiama Mass Effect):

“”Wow, molto bello. Rimette in gioco i dettagli senza alcuna asprezza. L’ho confrontato con la versione ad alta risoluzione (24/176kHz) e non è così dettagliato, ma quasi. Ora, come si fa a gestirlo con un MP3? Sono impressionato. Questo è un buon pezzo di esempio poiché ci sono molti dettagli. Non vedo l’ora di sentire i campioni che hai inviato. Lo farò nei prossimi giorni o giù di lì. Una delle mie teorie è che lo spazio nel suono è una delle cose che segnala al cervello che il suono è autentico e quindi crea un’esperienza di ascolto più connessa. Il tuo processo sta creando più spazio in modo che io possa sentire come fa come dici. Questo è qualcosa che cerco sempre di realizzare in ogni fase. Ottimo lavoro!”

Bert van der Wolf (Turtle Records, Olanda), ingegnere del suono, produttore discografico e autorità nel campo della registrazione digitale ad alta risoluzione:

Ciao Marco,
Grazie per avermi inviato i file “elaborati” 96/24 della mia produzione TSoT. Per prima cosa vorrei spiegare la mia procedura e concludere con le domande.

1. I miei 30+ anni di esperienza nel testare le innovazioni e le permutazioni dell’audio digitale, dovuti ai miei lavori di consulenza per dCS (Regno Unito), mi hanno spinto a stare piuttosto attento a cosa, quando e come ascolto le diverse proposte.

L’orecchio/cervello e la percezione complessiva sembrano essere facilmente ingannati da diversi aspetti psicoacustici, che sono a loro volta dipendenti da fenomeni di fuga spaventosa, e possono innescare conclusioni premature che non reggono nel tempo.

Questo è il motivo per cui cerco sempre di creare una situazione in cui c’è un’alta probabilità di sorprendermi, o di scoprire per caso cose che contano davvero. Così ho deciso di ascoltare i tuoi file completamente di punto in bianco, senza paragoni con nient’altro che con la mia memoria di innumerevoli spettacoli e dimostrazioni in cui ho usato queste tracce su diversi sistemi di altoparlanti. Ho fatto un roadshow per i dCS durante le celebrazioni del loro anniversario e ho scoperto molti aspetti nuovi nelle mie registrazioni che mi hanno davvero sorpreso e questo si è gradualmente trasformato in un’esperienza di apprendimento che mi ha detto che non esiste alcuna verità. Il capriccio del giorno e persino la compagnia degli individui possono spostare la consapevolezza e la percezione. È l’interfaccia che crea la realtà del momento e ciò che funziona ora può trasformarsi in un problema in qualsiasi momento e in circostanze diverse. Ciononostante, mi sento sicuro di conoscere il mio lavoro e di poter determinare in modo abbastanza accurato, con qualsiasi interfaccia, se ciò che ho cercato di trasmettere con la mia tecnica di registrazione torna a vivere nella riproduzione in una certa misura.

2. Così, ho trascinato i file nella linea temporale della mia workstation Merging Technologies in studio, riproducendoli attraverso il mio monitoraggio allo stato dell’arte, correttamente sincronizzato e con una superba tecnologia DAC e quello che ho scoperto è che mi è piaciuto molto quello che ho sentito/percepito! Questo era al di fuori di qualsiasi coinvolgimento mentale che non fosse il “sentire”. Avevo voglia di ascoltare di più/più a lungo e mi chiedevo persino se suonasse davvero così bene prima… Si potrebbe dire, ecco, dimostra il tuo punto di vista, ma non ci ho nemmeno pensato per un po’, perché sapevo che era da un po’ che sentivo le tracce e, ad essere onesti, questa era la prima volta nel 96/24. Li conosco solo dall’originale (352,8kS/s- 24bit). Per pura nostalgia mi è sicuramente piaciuto ascoltare questo incontro con il mio passato!

3. L’ho lasciato così e ho riflettuto sui pensieri che avevo su di esso per alcuni giorni.

Stamattina sono stato da Harry e abbiamo discusso di ciò che sperimentiamo con i file che hai elaborato, sia per lui che per me. Anche a lui piace, così come a Michael, il suo compagno alla Rhapsody.

Tuttavia, ci chiediamo cosa stia succedendo, poiché c’è un aspetto che sembra difficile da descrivere in modo coerente.

4. Oggi ho deciso di ascoltare il mio lavoro come te l’ho inviato. 96/24 FLAC, come se fosse “l’originale”. Anche questo mi è sembrato piuttosto piacevole, ma poiché il tramonto è sempre meno eccitante il 2° giorno di vacanza, mi è sembrato un po’ meno attraente rispetto alla tua versione. Era difficile da descrivere, ma mi sembrava di essere tornato a “casa”, a guardare il tramonto sul miglior schermo ad alta risoluzione che si potesse immaginare, ma non per davvero. C’è tutto, ma qualcosa sembra meno coinvolgente. Che cosa potrebbe essere?

5. Ora, il tecnico curioso che è in me ha adottato un approccio pragmatico e ha lasciato liberi tutti gli strumenti nello studio professionale a bordo per confrontare le tracce. Andare avanti e indietro dà il semplice effetto di un “trasporto” della mente in un luogo “altro”. Come se tutto il mio studio fosse ripreso da dove si trova e messo in uno spazio un po’ più grande intorno. Abbastanza divertente un effetto che si manifesta su tutte le (molto) diverse tracce del set. Come se l’acustica del mio studio fosse leggermente migliorata e meno neutra, per come la conosco io. Una sorta di “room-correction”… In un certo senso meno noioso, probabilmente perché lo conosco così bene che è meno eccitante ogni giorno che lo incontro (sono solo umano)…

C’è una sensazione aggiunta di profondità e riverbero che assocerei a un IR aggiunto di un tipo specifico. Come se la porta della cucina si aprisse e il riflesso della musica che viaggia avanti e indietro si mescolasse con la presentazione frontale, rendendola leggermente più liscia e spaziosa.