Quando ascolti l’album di qualcuno, un podcast o scarichi una traccia musicale compressa, stai usando una tecnologia che non sarebbe esistita senza il metodo della codifica percettiva dell’audio. Questa tecnologia si basa su una comprensione scientifica del modo in cui l’orecchio umano percepisce le frequenze udibili e utilizza quella comprensione per comprimere l’audio in modo da lasciare solo ciò che è rilevante per l’orecchio umano.
Molti contenuti audio digitali, compresa la musica in formato MP3 che ha dominato per anni il consumo di musica digitale, **non sarebbero possibili senza gli ingegneri che hanno imparato a incastrare un’ora di musica in un file abbastanza piccolo da scaricarlo anche con una connessione lenta**.
Sia in campo musicale che tecnologico, ci sono “virtuosi”: persone che per decenni hanno affinato la loro arte, il cui lavoro ha cambiato il mondo, **ma che non hanno ricevuto il riconoscimento che meritano**. Uno di questi è James D. Johnston.
Nei circoli dell’IEEE è conosciuto come il “padre della codifica audio percettiva”. Ha registrato più di 100 brevetti e ha contribuito in modo fondamentale alla tecnologia alla base degli attuali formati di compressione audio digitale. Eppure, nei racconti popolari sulla storia dell’MP3, il suo nome appare molto raramente.
Introduzione: il contesto storico
Nel 1988, durante una conferenza IEEE a New York, due ricercatori scoprirono di aver sviluppato in modo indipendente una tecnologia praticamente identica. James D. Johnston, ingegnere alle Bell Labs, stava spiegando come modellare matematicamente il comportamento dell’orecchio umano per ottenere una compressione efficace dell’audio. Accanto a lui, lo studente tedesco Carlheinz Brandenburg presentava risultati simili ottenuti nel suo dottorato.
I due si incontrarono, capirono di aver raggiunto risultati equivalenti e decisero di confrontare il loro lavoro. Questo incontro fu un momento decisivo per lo sviluppo della tecnologia che sarebbe poi diventata parte integrante di ciò che oggi chiamiamo MP3. Tuttavia, **solo uno di loro è diventato il volto pubblico della rivoluzione audio digitale**.
Il lavoro di Johnston: la scoperta della codifica percettiva
James D. Johnston iniziò a lavorare sulla compressione audio nel 1984, ben prima dell’inizio ufficiale dei progetti di standardizzazione MPEG. Alla Bell Labs sviluppò un semplice programma per rispondere a una domanda fondamentale: quanti bit sono veramente necessari per trasmettere musica alla larghezza di banda di 20 kHz?
# Questo è un esempio illustrativo di come un semplice codec # “PXFM” (Perceptual Audio Coder) potrebbe elaborare dati: audio_input -> modello psicoacustico -> eliminazione dati non percepiti -> compressione
Johnston scoprì che concentrandosi sulle parti dell’audio percepite dall’orecchio umano e scartando quelle che l’orecchio non percepisce realmente, si potevano ottenere risultati sorprendenti. Questa intuizione è la base della cosiddetta codifica percettiva, tecnologia fondamentale nella compressione audio moderna.
Sebbene il concetto fosse chiaro e il software funzionante fosse pronto nel 1986, **AT&T ritardò la pubblicazione di questa tecnologia**. Quando nel 1988 la pubblicazione fu finalmente approvata, Brandenburg stava già completando la sua tesi sullo stesso argomento.
Collaborazione dimenticata e nascita di MP3
Dopo quella conferenza, Brandenburg iniziò a collaborare con le Bell Labs, lavorando con Johnston nel 1989–1990 su tecnologie che sarebbero poi confluite negli standard MPEG Audio Layer III, ciò che oggi chiamiamo MP3.
Il fatto è documentato da brevetti, protocolli di tribunale e dichiarazioni pubbliche degli stessi scienziati: Johnston e Brandenburg unirono i loro sforzi per creare la tecnologia di compressione audio standardizzata. Complessivamente, il loro lavoro ha dato origine a una parte chiave di MP3.
Ken Thompson e l’implementazione pratica
Un episodio particolarmente interessante riguarda Ken Thompson, noto per essere uno dei creatori di Unix e del linguaggio C.
Johnston aveva sviluppato un codec alternativo chiamato PAC (Perceptual Audio Coder), che in test tecnici risultava più efficace di MP3. Tuttavia, il codice sorgente era scritto in Fortran e non era facilmente leggibile o utilizzabile su altri sistemi.
Thompson ricevette il codice Fortran e, in un esempio ormai leggendario di “live coding”, lo riscrisse interamente in C in poche ore, correggendo anche parte dei bug. Il risultato fu un encoder PAC in grado di funzionare in tempo reale, e Thompson stesso affermò in un’intervista che PAC superava MP3 per qualità.
Un pioniere dimenticato
Nel 1998, tre anni prima che Apple lanciasse l’iPod, le Bell Labs avevano già sviluppato un dispositivo portatile chiamato FlashPAC per riprodurre audio compresso, insieme a un servizio di download online completo. Il progetto funzionava e poteva rappresentare la base del mercato della musica digitale, ma fu cancellato internalmente da AT&T, che considerava la distribuzione digitale di musica una minaccia per gli introiti dai media tradizionali.
Oggi un prototipo di FlashPAC è conservato al Computer History Museum come testimonianza di quella tecnologia.
Riconoscimenti e storia legale
James D. Johnston ha ricevuto numerosi riconoscimenti: è stato premiato da IEEE e AES, ha ricevuto medaglie tecniche e ha accumulato oltre 100 brevetti, diventando una figura di spicco nella comunità tecnica. Tuttavia, nel racconto popolare della storia della tecnologia audio, il suo nome è spesso oscurato a favore di altri.
Una delle cause è stata la forte strategia di marketing del Fraunhofer Institute, che ha promosso Carlheinz Brandenburg come inventore principale di MP3, mentre Johnston ha visto il proprio ruolo storico ridotto nelle narrazioni mainstream.
Conclusione: un riconoscimento tardivo ma meritato
Oggi, documenti, brevetti e testimonianze mostrano chiaramente che la tecnologia alla base di MP3 è il risultato di un lavoro condiviso tra Johnston e Brandenburg, con contributi significativi di altri ricercatori. La storia completa coinvolge collaborazioni internazionali, brevetti, dispute legali e scelte commerciali che hanno influenzato la diffusione dei formati audio digitali.
James D. Johnston merita di essere ricordato come il secondo padre dell’MP3, e la sua storia è una testimonianza di come la vera innovazione spesso nasca da sforzi collettivi piuttosto che da un singolo “genio isolato”.
