La differenza fondamentale tra le tecnologie analogiche e digitali è che la prima registra le forme d’onda così come sono, mentre la seconda converte le forme d’onda analogiche in insiemi di numeri, registrando invece i numeri. Quando vengono riprodotti, i numeri vengono convertiti in un flusso di tensione che si avvicina all’onda originale.
La tecnologia analogica ci ha portato Chuck Berry, Elvis e The Beatles su dischi in vinile, 8 tracce e cassette. Utilizzando i dispositivi digitali di oggi, le registrazioni originali in studio possono essere ripulite, rimasterizzate e distribuite come file digitali che suonano meglio di quanto abbiano mai fatto quei dischi a lunga riproduzione (LP). Mentre i nastri e gli LP si consumano con l’uso, una registrazione digitale suona esattamente allo stesso modo, non importa quante volte viene riprodotta. È anche facilmente copiabile e spostabile tra dispositivi di archiviazione.
Potrebbe sembrare controintuitivo che una tecnologia che converte una forma d’onda analogica in numeri suonerebbe meglio di una che registra la forma d’onda così com’è, ma la tecnologia digitale realizza questa impresa attraverso il campionamento. Quando una forma d’onda come la musica viene registrata con un registratore digitale, la musica viene campionata diverse migliaia di volte al secondo. Per una registrazione di qualità CD, la frequenza di campionamento media è di 44,000 volte al secondo. Sono 44,000 numeri memorizzati per ogni secondo di musica. Maggiore è la frequenza di campionamento, più accurata è la registrazione, anche se arriva un punto di rendimenti decrescenti considerando che il file diventa più grande mentre l’orecchio umano cessa di essere in grado di sentire una differenza oltre un certo punto. Quando il dispositivo riproduce il file digitale, la forma d’onda viene ricostruita, un bit alla volta alla velocità della luce.
Potresti confrontare la tecnologia digitale con il disegno di un cartone animato sul bordo inferiore di un blocco note, modificando leggermente il disegno in ogni pagina successiva. Se ripeti il disegno per tutto il blocco, quindi capovolgi le pagine, la figura sembra muoversi senza problemi in qualunque modo l’hai disegnata. Potrebbe attraversare la pagina, starnutire, piegarsi o correre. Allo stesso modo, il dispositivo digitale riproduce i numeri così velocemente che i campionamenti si combinano per “ridisegnare” la forma d’onda analogica nella sua forma originale.
Quando si acquista musica digitale online, alcune persone scelgono una frequenza di campionamento inferiore per file più piccoli. Quando si riproduce musica MP3 su un dispositivo portatile o un lettore portatile economico, potrebbe essere difficile distinguere tra musica campionata a 44,000 volte al secondo e musica campionata a velocità inferiori. Tuttavia, quando si riproducono i file su un’autoradio, uno stereo di casa o un sistema audio surround decente, la perdita di qualità sarà più evidente.