Codec2: e la voce ritorna libera

Per quasi cinquant’anni il radiantismo ha assistito ad una straordinaria evoluzione tecnologica. Siamo passati dalle valvole ai DSP, dalle telescriventi ai modi digitali più sofisticati, dagli oscillatori autocostruiti ai ricevitori SDR capaci di mostrare sullo schermo centinaia di kHz di spettro radio.

In tutto questo percorso, però, una caratteristica è rimasta sostanzialmente invariata: un radioamatore ha sempre potuto comprendere ciò che stava utilizzando. Non necessariamente costruirlo, ma certamente studiarlo, modificarlo, sperimentarlo e, soprattutto, comprenderlo.

La voce digitale ha rappresentato probabilmente la prima vera eccezione a questa regola.

Nel corso degli articoli precedenti abbiamo visto come D-Star, DMR e C4FM rappresentino tre differenti interpretazioni della comunicazione vocale digitale. Abbiamo osservato come gli hotspot abbiano modificato il rapporto tra radio e rete e come l’evoluzione tecnologica abbia progressivamente spostato una parte sempre maggiore della complessità all’interno di componenti software e infrastrutture digitali.

Sistemi straordinariamente maturi e funzionali che, tuttavia, condividono una caratteristica comune: esiste sempre una scatola nera.

Per alcuni questa rappresenta semplicemente una naturale evoluzione della tecnologia. Per altri costituisce invece una rinuncia, almeno parziale, ad uno dei principi che hanno sempre caratterizzato il radiantismo: la possibilità di comprendere integralmente la tecnologia che si sta utilizzando.

Per molti anni si è ritenuto che questa fosse una conseguenza inevitabile della complessità della voce digitale. Una sorta di prezzo tecnologico da pagare per poter disporre di sistemi efficienti e maturi.

La domanda quindi sembrava essere una sola: è possibile realizzare un codec vocale completamente aperto?

In realtà la domanda corretta è un’altra.

Da quanto tempo è possibile farlo?

Un’idea semplice e rivoluzionaria

La risposta a questa domanda porta il nominativo di un radioamatore australiano: David Rowe, VK5DGR.

Il suo progetto, Codec2, nasce da un’idea apparentemente semplice, ma in realtà profondamente rivoluzionaria: realizzare un codec vocale completamente aperto, liberamente utilizzabile e documentato in ogni suo aspetto.

L’obiettivo non era semplicemente quello di competere con le soluzioni proprietarie esistenti. L’obiettivo era dimostrare che la voce digitale non richiede necessariamente componenti chiuse o protette da licenze proprietarie. Per la prima volta dopo molti anni tornava quindi ad esistere la possibilità di studiare integralmente ogni singolo passaggio della trasformazione della voce in dati digitali.

Non stiamo parlando semplicemente della disponibilità del codice sorgente. Stiamo parlando della possibilità di comprendere come la voce venga campionata, elaborata, compressa e successivamente ricostruita dal ricevitore.

Un concetto che per molti radioamatori rappresenta qualcosa di molto familiare.

La libertà di comprendere

Quando si parla di software libero o di tecnologie aperte si tende spesso a concentrarsi esclusivamente sull’aspetto economico o sulla disponibilità del codice sorgente. Nel mondo radiantistico il concetto è probabilmente più profondo.

La libertà più importante non è quella di utilizzare gratuitamente una determinata tecnologia, ma quella di poterla comprendere. Per decenni il radiantismo ha significato proprio questo: conoscere il funzionamento di un oscillatore, modificare un’antenna, sperimentare una nuova modulazione oppure adattare un progetto alle proprie esigenze.

Codec2 riporta questo stesso principio nel mondo della voce digitale.

Per la prima volta non siamo più costretti ad accettare l’esistenza di una scatola nera che trasforma la nostra voce in dati digitali. Possiamo invece comprenderne integralmente il funzionamento, modificarlo, migliorarlo e persino contribuire direttamente alla sua evoluzione.

È probabilmente questo il suo più grande risultato.

Un test del 2017

Nel maggio del 2017 ebbi l’occasione di tenere presso la sezione ARI di Potenza un corso dedicato alla voce digitale. Molti degli argomenti affrontati in questa serie di articoli erano già presenti nelle slide utilizzate durante quel seminario e tra questi trovava spazio anche Codec2, che all’epoca era ancora relativamente poco conosciuto nel panorama radiantistico italiano.

Nello stesso periodo effettuai alcuni test utilizzando Codec2 sulla banda dei 20 metri.

La prova venne realizzata in QRP utilizzando una potenza di circa 10 W dal mio QTH, impiegando il modo 700C di FreeDV – quindi Codec2 alla sua compressione più spinta, appena 700 bit/s per la voce – mentre la ricezione del segnale fu verificata a circa 2.000 chilometri di distanza attraverso un ricevitore SDR remoto disponibile online.

A distanza di quasi dieci anni credo che l’aspetto più interessante di quella prova non sia rappresentato dalla distanza raggiunta o dalla potenza utilizzata.

Il dato che continua a colpirmi maggiormente è un altro: già allora era possibile utilizzare un codec vocale completamente aperto per effettuare comunicazioni radio digitali perfettamente intelligibili.

Questo dimostra come il problema non sia mai stato esclusivamente tecnologico. L’esistenza di Codec2 ci ricorda infatti che l’apertura tecnologica non è incompatibile con l’innovazione.

Spesso rappresenta semplicemente una scelta progettuale diversa.

La domanda sbagliata

Per anni ci siamo probabilmente posti la domanda sbagliata. Ci siamo chiesti se un codec aperto potesse competere con le soluzioni proprietarie.

Forse avremmo dovuto chiederci qualcosa di diverso.

Il radiantismo può permettersi di rinunciare completamente all’idea di una tecnologia aperta?

Naturalmente questa domanda non implica assolutamente che le soluzioni proprietarie siano necessariamente peggiori di quelle aperte.

I sistemi che abbiamo analizzato negli articoli precedenti hanno dimostrato sul campo la propria affidabilità e la propria maturità tecnologica. Hanno permesso la nascita di comunità internazionali e rappresentano oggi strumenti straordinariamente efficaci per la comunicazione vocale digitale.

Il punto non è quindi stabilire quale sistema sia migliore degli altri.
Il punto è comprendere che oggi esiste la possibilità di scegliere.

Possiamo utilizzare tecnologie proprietarie mature ed estremamente diffuse e, allo stesso tempo, sostenere l’esistenza di progetti completamente aperti che mantengano vivo uno degli aspetti più importanti della sperimentazione radiantistica.

Le due cose non sono affatto incompatibili.

Oltre il codec

Forse il più grande risultato di Codec2 non è quello di aver realizzato un codec vocale aperto. Il suo più grande risultato è aver dimostrato che il problema non era tecnologico.

La voce digitale può essere aperta. Può essere studiata, modificata e migliorata dalla stessa comunità che la utilizza.

È un’idea apparentemente semplice, ma che rappresenta una piccola rivoluzione nel panorama delle comunicazioni digitali radiantistiche.

Ed è proprio questa idea che negli anni successivi ha portato alla nascita di progetti ancora più ambiziosi. Perché se è possibile realizzare un codec vocale completamente aperto, perché non dovrebbe essere possibile costruire anche un intero sistema di comunicazione vocale digitale aperto, documentato e liberamente implementabile?

La risposta a questa domanda porta un nome che negli ultimi anni sta attirando sempre maggiore interesse all’interno della comunità radiantistica. Si chiama M17.

Ma M17 non rappresenta semplicemente un nuovo modo di effettuare un QSO.

Rappresenta piuttosto il tentativo di riportare la voce digitale dentro quello spirito di apertura tecnologica e di sperimentazione che ha sempre caratterizzato il radiantismo.

Ed è proprio da qui che riprenderemo il nostro percorso.