I servizi di Streaming principali offrono modalità ad alta risoluzione ma non suonano sempre allo stesso modo su dispositivi iOS e Android. Scopriamo il perché
Prendendo spunto dalle richieste dei nostri lettori, analizziamo le motivazioni che spiegano i limiti dello streaming Hi-Res su Android da servizi quali Tidal, Qobuz, Apple Music o Amazon Music.
Nonostante i costi degli abbonamenti che fanno leva proprio sulla qualità dell’audio offerto, per trovare evidenze che su alcuni dispositivi la musica potrebbe essere riprodotta con una risoluzione inferiore, si devono spulciare le note scritte in piccolo, gli asterischi o, comunque, scandagliare bene il sito visitato. Per capire le motivazioni di questi limiti è necessario fare un passo indietro e capire come funziona l’audio sui dispositivi iOS e Android. In entrambe le architetture si possono individuare, semplificando, tre grandi aree:
- Applicazioni
- Mixer di sistema che gestisce i flussi audio (Audio Unit/Queue su iOS e AudioFlinger su Android)
- HAL, Hardware Abstraction Layer, l’interfaccia che permette al software di dialogare con l’hardware vero e proprio
Le architetture audio a confronto
iOS
Il sistema audio della casa della Mela, utilizza un’architettura chiamata Core Audio, derivata dal sistema operativo macOS, progettata per gestire il Sample Rate Switching, cioè il cambio della frequenza in modo dinamico. Quando un’app dichiara un flusso a 192KHz, Core Audio effettua un cambio di risoluzione “al volo” adattando la riproduzione alla stessa frequenza (se il DAC lo permette fisicamente). Quando viene collegato un DAC esterno, il sistema riconosce le capacità del dispositivo e permette al DAC di impostare il clock richiamando i dati audio (pull, dall’inglese tirare) esattamente alla stessa frequenza di campionamento originale (es. 24-bit/192kHz): è il cosiddetto bit-perfect.
Android
Il sistema audio del robottino verde funziona in modo diverso, ovvero miscelando tutti i suoni del sistema quali notifiche, file audio, suonerie e spingendoli (push) verso il mixer di sistema chiamato Audio Flinger dove avviene un ricampionamento forzato ad una frequenza fissa di 48 KHz (44.1KHz nei dispositivi più obsoleti), inquinando di fatto i dati originali. Quando si riproduce un file, che sia a 22KHz o 96KHz, Android effettua un ricampionamento per portarlo alla frequenza definita dal sistema (tipicamente 48KHz), vanificando quindi la riproduzione bit-perfect. Le motivazioni di questa scelta sono molteplici e vanno da ricercare, principalmente, nella compatibilità con innumerevoli varianti di smartphone anche economici e nella necessità di gestire dei flussi audio separati senza dover resettare il dispositivo ad ogni notifica.
Solo a partire da Android 14, Google ha introdotto un cambiamento strutturale per colmare il divario con iOS per superare i limiti dello streaming Hi-Res su Android, implementando il supporto nativo per l’audio lossless su USB tramite il flag MIXER_BEHAVIOR_BIT_PERFECT. Se concesso, il sistema interrompe il mixaggio e il ricampionamento, inviando il flusso dati originale direttamente al DAC USB (vedi figura sottostante).
Affinché il Bit-Perfect funzioni, quindi, devono verificarsi tre fattori:
- Il dispositivo deve avere almeno Android 14
- Implementazione del produttore. I produttori come Samsung, Oppo, Xiaomi o Google stessa devono implementare queste specifiche nel loro software
- Sviluppatore dell’App: le App di streaming come Tidal o Apple Music devono essere aggiornate per “chiedere” esplicitamente al sistema di attivare la modalità bit-perfect.
Per questo motivo, gli sviluppatori delle app sono obbligati a trovare delle scappatoie. Ad esempio nelle app come USB Audio Player Pro o HiBy Music, vengono riscritti ex novo i propri driver per “parlare” direttamente con l’hardware USB, saltando completamente il mixer di Android. Non a caso quando devono presentarsi al grande pubblico, quasi tutti i produttori di dispositivi audio, DAC o anche i colossi dello streaming, sovente utilizzano dispositivi Apple.
Modalità esclusiva e bit-perfect in USB Audio Player Pro
Scrivere le app per Android nel campo audio, richiede uno sforzo enorme. La necessità di riscrivere i driver per superare i limiti dello streaming Hi-Res su Android comporta costi elevati anche per manutenzione e supporto tecnico che non tutti i produttori sono disposti a sostenere. Realtà come Google, Xiaomi o Samsung riscrivono quasi del tutto il mixer creando situazioni nelle quali un’app che suona perfettamente sui Pixel, potrebbe presentare degli errori sui Samsung o altri. Paradossalmente la fortuna di Android, ovvero la diversificazione e la compatibilità dell’hardware anche a basso costo, rappresenta al tempo stesso uno dei più grandi talloni d’Achille in campo audio.
Differenze con iOS
Nei dispositivi Apple l’hardware da gestire si conosce a priori, i chip audio sono in numero decisamente inferiore della controparte e il software è strutturalmente chiuso, per cui gli sviluppatori di App devono preoccuparsi solo di scrivere il proprio codice, lasciando al sistema operativo la gestione dell’audio che offre latenza bassa e gestione dei flussi audio di qualsiasi frequenza. Se si sta ascoltando un brano a 96KHz e dovesse arrivare una notifica, questa viene convertita alla stessa frequenza per non degradare l’audio principale (Sample Rate Switching e Resampling) direttamente dal mixer di sistema.
Android, invece, è un sistema aperto e stratificato che cerca di far dialogare software generico con hardware imprevedibile pertanto per funzionare con risoluzioni maggiori di 48KHz richiede la scrittura di driver proprietari per arrivare alla riproduzione bit-perfect.
Non fidandoci della teoria, abbiamo effettuato dei test “chiedendo direttamente” al mixer di Android (uno Xiaomi con Android 15 collegato ad un DAC esterno), tramite gli strumenti messi a disposizione con l’SDK Platform Tools e Windows PowerShell. Effettivamente, riproducendo un file a 192KHz senza accesso esclusivo, la frequenza non va oltre i 48KHz (a sx nella figura sottostante). Viceversa, usando la modalità bit-perfect di UAPP, siamo riusciti ad ottenere la stessa risoluzione (a destra).
Il “caso” Amazon e Apple Music
App come Tidal o Qobuz, per offrire la stessa qualità ad entrambi i mondi, hanno scelto di aprirsi a software di terze parti, mettendo a disposizione degli sviluppatori le proprie API (Application Programming Interfaces), ovvero una sorta di regole e strumenti che permettono ad un’applicazione esterna di effettuare il login, sfogliare il catalogo e ricevere lo stream grezzo da riprodurre attraverso il proprio software.
Al contrario Amazon, per il momento, ha scelto la strada di chiusura, ovvero creare un ambiente proprietario delegando completamente il compito della gestione dell’audio al sistema operativo. Il risultato? Audio (al massimo) a 48KHz anche con DAC esterni.
La realtà è che l’app di Amazon è inspiegabilmente “povera” dal punto di vista tecnico e non se ne comprendono le motivazioni dal momento che anche Apple stessa, con la sua Apple Music, sebbene abbia mantenuto una struttura chiusa delle sue API, ha scritto un proprio driver permettendo la modalità esclusiva, con un DAC collegato. Bisogna specificare, a onor del vero, che non è ancora dato sapere su quali dispositivi e con quali DAC, dal momento che non esiste una pagina ufficiale sul loro sito (nel momento in cui scriviamo).
Cercando su un qualsiasi motore di ricerca, non è difficile imbattersi in domande da parte di utenti che chiedono l’abolizione di questo limite nelle pagine ufficiali di supporto e che, in risposta, ricevono suggerimenti di inviare un feedback attraverso le pagine di aiuto. Non ci sembra un comportamento in linea con un colosso del calibro di Amazon, relegare questa importante limitazione solo alle pagine di FAQ raggiungibili a questo indirizzo quando, invece, il logo ULTRAHD e le qualità di un audio ad altissima risoluzione trova spazio in una pagina dedicata.
I limiti dello streaming Hi-Res su Android, quindi, non sono solo un retaggio software ma dipendono dalla volontà dei singoli “colossi dello streaming” di investire in soluzioni che rispettino realmente la fedeltà del segnale e, ultimo non per importanza, gli utenti finali che pagano, rimettendoci di tasca propria in qualità.
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