Problemi audio sul nuovo MacBook Pro 16'' con GarageBand (o Logic Pro)

Ho recentemente acquistato il nuovo MacBook Pro 16'' con processore Intel Core i7 per sostituire (o meglio affiancare perché ancora perfettamente funzionante) il mio MacBook Pro 15'' mid 2010.

La mia scelta è ricaduta sul modello con processore i7 invece che il modello superiore con i9 perché leggendo svariate recensioni sembrava che il modello con i9 (ed esclusivamente quello) fosse affetto principalmente da due problemi: auto-limitazione della potenza di calcolo a causa del surriscaldamento del processore (thermal throttling) probabilmente troppo potente per la capacità dissipativa della macchina e fastidiosi problemi audio simili a crepitii (crackles) che potevano comparire casualmente anche durante la normale visione di un filmato su YouTube e che non avevano alcuna soluzione eccetto un fatidico aggiornamento software che da mesi tutti stavano ancora aspettando.

Vista la mia paranoica sensibilità per i difetti nelle cose nuove che acquisto (e in particolare per i dispositivi audio) ho deciso quindi di non rischiare e andare sul sicuro con il modello "base".

Dopo la momentanea felicità per aver constatato che il mio MacBook Pro non aveva problemi audio nella riproduzione di filmati su YouTube (anzi, la qualità sonora degli altoparlanti integrati è sconvolgente sia per potenza sia per fedeltà) e la ormai convinzione di aver fatto la scelta giusta, apro GarageBand per provare qualche strumento virtuale e sento questo:

In pratica, suonando uno strumento virtuale su GarageBand può capitare di sentire nella coda sonora una sorta di rumore periodico che si estingue come un eco (in realtà, come si può vedere nel video, sono due rumori a distanza di 0,047s che si percepiscono come uno solo e ogni coppia dista da quella successiva di 0,427s).

Queste sono alcune delle caratteristiche che ho riscontrato dopo numerose prove:

• è pseudo-casuale: nella maggior parte dei casi il problema non si presenta appena aperto il programma e può non manifestarsi anche dopo aver suonato per molti minuti. Ci sono però delle azioni che lo possono scatenare come cambiare strumento (e ci sono strumenti che con più frequenza lo provocano, tipo quelli orchestrali), avere molte tracce con strumenti diversi, fare una registrazione e poi riprodurla... Una volta che il problema si manifesta con uno strumento anche cambiando la voce si mantiene e può scomparire con la stessa casualità con cui è venuto.

• non è legato esclusivamente a GarageBand ma anche al suo "fratello maggiore" Logic Pro.

• è direttamente collegato alla frequenza di campionamento (sample rate) del progetto: facendo delle prove con Logic Pro ho potuto verificare che impostando la frequenza di campionamento a 48000 Hz il problema non si verifica mentre a 44100 Hz sì. Con GarageBand la frequenza di campionamento dei progetti è fissata a 44100 Hz e non è possibile modificarla. La frequenza di campionamento del dispositivo "Altoparlanti MacBook Pro" (vedi "formato" in Configurazione MIDI Audio) è modificabile in 48000 Hz ma all'apertura di GarageBand passa automaticamente a 44100 Hz e non è più possibile modificarla.

• è specifico degli altoparlanti interni, infatti ascoltando tramite le cuffie il problema non si verifica. Inserendo le cuffie in un'uscita audio di un hub USB-C il problema si verifica in modo differente. In pratica è sempre periodico solo che invece di avere un artefatto sommato al suono originale si verifica una sorta di vibrato, una modulazione in frequenza altrettanto fastidiosa e simile al difetto di un giradischi che non giri a velocità costante. La causa che scatena il problema è ancora una volta legata alla frequenza di campionamento dello specifico dispositivo che può lavorare solo a 48000 Hz entrando in conflitto con il settaggio del progetto su GarageBand.

Il problema non l'ho riscontrato solo io ma pare che sia comune a praticamente tutti i MacBook Pro 16 (indistintamente stavolta dal processore) ma stranamente è poco riportato. Credo perché un utente che utilizza il MacBook per fare audio difficilmente andrà a suonare degli strumenti virtuali ascoltando dagli altoparlanti interni ma piuttosto utilizzerà le cuffie o una scheda audio esterna e, in entrambi i casi, il problema non si verificherebbe. Nonostante ciò potrebbe capitare di voler riascoltare, magari in mobilità, un progetto tramite gli altoparlanti interni. In rete non si trovano soluzioni, o meglio ci sono tanti consigli generici e applicabili solamente a Logic ma nessuno di questi funziona veramente.

Questo è un video che ho trovato su YouTube in cui si riscontra esattamente lo stesso problema:

Gli altoparlanti interni non hanno alcun problema a lavorare alla frequenza di campionamento 44100 Hz, perché altrimenti anche solo ascoltando un file audio campionato a 44100 Hz si dovrebbe verificare il problema. C'è però una differenza tra la riproduzione dell'audio tramite gli altoparlanti interni e le cuffie. Se vi capiterà di ascoltare della musica riprodotta su questo nuovo MacBook Pro vi potrete accorgere che il suono sembra avere una spazialità più ampia degli altoparlanti stessi, quasi a ricreare un effetto tridimensionale veramente suggestivo. Nelle cuffie questo effetto non è presente perché la separazione tra i due canali è già massima e non avrebbe senso alterare il segnale audio in uscita.

La mia ipotesi è che questo "effetto spazialità" associato agli altoparlanti interni lavori solamente a 48000 Hz (probabilmente perché in genere ogni flusso audio viene prima riconvertito, qualsiasi sia la sua frequenza di campionamento), mentre GarageBand e Logic bypassano questo step di conversione (forse per avere tempi di latenza inferiori e maggiore qualità audio) e, quando la frequenza di campionamento è impostata a 44100 Hz, il flusso audio entra in conflitto con l'effetto che a sua volta produce l'artefatto evidenziato (non a caso periodico, simile ad un eco e in qualche maniera assimilabile ad un feedback).

Quindi ho voluto fare questa prova, reindirizzare il flusso audio proveniente da GarageBand senza che il programma potesse dialogare direttamente con il dispositivo di riproduzione, e ha funzionato.

Per far ciò ho utilizzato il programma Loopback di Rogue Amoeba. Il programma crea un dispositivo audio virtuale che permette di inviare il suono a più dispositivi audio fisici contemporaneamente (esempio sia agli altoparlanti sia alle cuffie) o di combinare il suono proveniente da più applicazioni con quello di un qualsiasi altro dispositivo di input, il tutto ovviamente cable-free.

Quindi ho creato questa semplicissima configurazione:

• Sorgente: Pass-thru

• Output channels

• Monitors: Altoparlanti MacBook Pro

In seguito ho selezionato come dispositivo di uscita il dispositivo virtuale creato, che io ho rinominato "Loopback Altoparlanti". E' indifferente impostarlo come predefinito di sistema o direttamente in fase di creazione del progetto in GarageBand.

Il risultato è stato questo:

Il problema non si manifesta più, in nessuna delle condizioni che ho riportato in precedenza. E teoricamente ci si può dimenticare completamente di questa modifica perché il dispositivo virtuale rimane attivo anche senza che il programma Loopback sia in esecuzione. La qualità audio rimane inalterata come pure l'effetto spazialità.

Per tale motivo questa si può considerare una soluzione definitiva in attesa di un aggiornamento da parte di Apple che però potrebbe riguardare gli altoparlanti (Core Audio), GarageBand (e Logic), o magari proprio entrambi.

In linea teorica questo espediente dovrebbe funzionare anche con Soundflower che è un'estensione per MacOS open source utilizzata come punto di partenza per il software Loopback e che permette sempre di creare un dispositivo audio virtuale. La configurazione è leggermente meno intuitiva ma permette di ottenere il medesimo risultato, solamente non ho ancora avuto modo di provare.