Καθορισμός παραμέτρων πιστής αναπαραγωγής ήχου - Σωτηρόπουλος, Αθανάσιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής, 2017)
Με τον όρο πιστότητα εκφράζεται παραδοσιακά η αρετή ενός ανθρώπου να είναι έμπιστος έναντι των άλλων. Στα αγγλικά, ο αντίστοιχος όρος είναι «Fidelity», από την Λατινική λέξη «fidēlis» που σημαίνει «έμπιστος». Στο χώρο της επιστήμης, η πιστότητα ορίζεται ως ο βαθμός στον οποίο μία μοντελοποίηση ή προσομοίωση αναπαράγει την κατάσταση και συμπεριφορά ενός πραγματικού φυσικού φαινομένου. Για αυτό το λόγο η πιστότητα μεταφράζεται συχνά και ως «βαθμός ομοιότητας». Σε ό,τι αφορά στο χώρο του ήχου και της ακουστικής, πιστότητα είναι η ιδιότητα μίας πηγής ήχου να αναπαραγάγει ήχο «πιστό» ως προς την αρχική του πηγή. Η πιστή αναπαραγωγή ενός ηχητικού σήματος αποτελεί το αντικείμενο της παρούσης ανάλυσης. Συγκεκριμένα, η εργασία αυτή επικεντρώνεται τόσο σε σύγχρονες όσο και σε ιστορικές τεχνολογίες και επιπλέον σε παραμέτρους, μετρήσεις και πρακτικές που διασφαλίζουν την πιστή αναπαραγωγή του ήχου. Το πρόβλημα που παρατηρείται σήμερα είναι πως, παρά τη μεγάλη εξέλιξη στο χώρο της επιστήμης και της τεχνολογίας, ολοένα και περισσότεροι καταναλωτές προτιμούν τη χρήση τεχνολογιών που δεν διασφαλίζουν την πιστή αναπαραγωγή του ήχου. Μόνο μικρά ποσοστά του κοινού θεωρούν σημαντική παράμετρο την πιστότητα του ήχου κι ακόμη μικρότερα είναι τα ποσοστά εκείνων που την επιζητούν. Στατιστικές μελέτες, όπως αυτή της Αμερικανικής εταιρίας Atenga και του Καθηγητή μηχανικής ήχου, Trevor Cox του πανεπιστημίου του Salford στο Manchester, υποδεικνύουν ότι η πλειοψηφία του καταναλωτικού κοινού δεν επικεντρώνεται σε θέματα πιστότητας κατά την ακρόαση μουσικής και άλλων ήχων. Επί παραδείγματι, η δημοφιλέστερη ψηφιακή διαδικτυακή υπηρεσία διανομής μουσικής της Αμερικής, που ονομάζεται «Pandora» (Πανδώρα), αριθμεί πάνω από 250 εκατομμύρια χρήστες, παρότι παρέχει τη σχετικά χαμηλότερη σε πιστότητα ψηφιακή κωδικοποίηση ήχου από τους ανταγωνιστές της (κωδικοποίηση τύπου «AAC+» με 64kbps ρυθμό μετάδοσης bits). Η ψηφιακή κωδικοποίηση του ήχου περιγράφεται λεπτομερώς στο 6ο κεφάλαιο. Ο χώρος της αναπαραγωγής του ήχου εμφανίζει μεγάλη υστέρηση σε σχέση με το χώρο της οπτικής και της αναπαραγωγής εικόνων. Στο χώρο της εικόνας, παρουσιάζεται αλματώδης εξέλιξη των τεχνολογιών υψηλής ευκρίνειας και πιστότητας και αντίστοιχα υψηλή αποδοχή από το ευρύ καταναλωτικό κοινό. Η αποδοχή αυτή δεν παρατηρείται ως προς τις τεχνολογίες του ήχου, παρότι η ακοή αποτελεί μία εξίσου σημαντική αίσθηση με την όραση. Τα αίτια αυτού του φαινομένου συνδέονται με τη εξέλιξη του ανθρώπινου είδους, καθώς και τη λειτουργία του εγκεφάλου, και αναλύονται στο 2ο κεφάλαιο. Βιομηχανίες, όπως εκείνη του κινηματογράφου, προσπαθούν να εξελίξουν παράλληλα τις τεχνολογίες των δύο αυτών χώρων (του ήχου και της εικόνας). Στο χώρο της Ιατρικής, επίσης διεξάγονται μελέτες για την πιστή αναπαραγωγή του ήχου, όπως αυτές που αφορούν στα κοχλιακά εμφυτεύματα σε ασθενείς που πάσχουν από σοβαρή ως βαρεία ακουστική απώλεια. Η σύγχρονη ψηφιακή τεχνολογία μικροεπεξεργαστών και αλγορίθμων επιτρέπει τη βελτίωση της πιστότητας σε πολλές τέτοιες ηχητικές εφαρμογές, παρότι στα πρώτα της βήματα είχε κατηγορηθεί για το αντίθετο. Το τεχνολογικό υπόβαθρο για τη διασφάλιση της πιστής αναπαραγωγής του ήχου υφίσταται. Εντούτοις, υπάρχει έλλειψη σχετικής ενημέρωσης κι εξοικείωσης του κοινού με τη σχετική τεχνολογία. Αντίθετα, παρατηρείται παραπληροφόρηση και διαφήμιση παραγόντων, οι οποίοι δεν επικεντρώνονται στην πιστότητα του ηχητικού εξοπλισμού και των ηχοσυστημάτων, αλλά σε άλλα εμπορικά χαρακτηριστικά, όπως η σχεδίαση (design). Κάθε σύστημα, που εκτελεί λήψη, καταγραφή, επεξεργασία, διανομή και αναπαραγωγή ήχου, μπορεί να μελετηθεί ως μία αλυσίδα εν σειρά συνδεδεμένων υποσυστημάτων. Κάθε υποσύστημα έχει τα δικά του ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, που μπορούν να συμβάλλουν στη διασφάλιση της πιστότητας του ήχου. Βεβαίως, κάθε σύστημα και υποσύστημα έχει και αδυναμίες ή περιορισμούς, που δυνητικά δύνανται να αλλοιώσουν την πιστότητα. Στα πλαίσια της παρούσης ανάλυσης, θα επιχειρηθεί να καταδειχθούν οι ιδιαιτερότητες και οι αδυναμίες κάθε τέτοιου συστήματος και να προταθούν τεχνικές για τη βελτίωσή τους. Επίσης, γίνεται σύγκριση μεταξύ των διαφόρων τεχνολογιών αναπαραγωγής του ήχου, ως προς την πιστότητα, λαμβάνοντας υπόψιν πειραματικά ευρήματα, δοκιμές (testing), καθώς και στατιστικές μελέτες. (el)