Conceptos básicos de audio digital (Parte I)

Published On Apr-05-2017

Transcripción

Los principales medios de distribución de música modernos son digitales. Hablamos principalmente de servicios de streaming y tiendas virtuales. Si bien los discos de vinilo han ganado popularidad de nuevo, el formato principal de distribución sigue siendo digital, mayormente en formatos como MP3, WAV, AIFF, FLAC y AAC. Es por esto que el mastering moderno se basa en el uso de un DAW, aunque, a menudo, se emplean dispositivos analógicos para el procesamiento.

Es de vital importancia que comprendamos el audio digital y sus propiedades, pues esta es la forma moderna de grabación y producción musical. A continuación, discutiremos brevemente aspectos básicos que debemos conocer. Para un estudio más detallado, se recomienda la materia “Audio Digital y Psicoacústica”.

Sample Rate

Dos características del audio digital determinan la fidelidad de este, es decir, qué tanto se parece la señal procesada a la original. Nos referimos al sample rate, o frecuencia de muestreo, y al bit depth. Evidentemente, la calidad de los componentes y el diseño de cada dispositivo también tiene una influencia importante.

Según la matemática, una línea tiene una cantidad infinita de puntos. Por el contrario, una línea punteada tiene una cantidad determinada y finita. Ninguna computadora actual es capaz de procesar una cantidad infinita de valores, ya que le tomaría un tiempo infinito. Por lo tanto, es necesario tomar “muestras” de la amplitud de una onda de sonido. De esta manera, tendremos una cantidad determinada de valores, los cuales podrán ser procesados por una computadora. Al medir la amplitud de la onda de sonido en diferentes puntos en el tiempo, podremos representarla.

En la figura, se toman más muestras conforme avanzamos hacia la derecha en el gráfico. Nótese que, cuantas más muestras se tomen, más exacta es la representación de la onda.

Figura 27.3. Sample rate

Según el teorema de Nyquist-Shannon, es necesario tomar, al menos, dos muestras por cada ciclo de la frecuencia más alta que se busca representar. La frecuencia más aguda que podemos escuchar es 20kHz, aproximadamente. Para representar una grabación de manera digital, tendríamos que tomar dos muestras por cada ciclo de una onda de 20kHz. Esta onda completa 20 000 ciclos en un segundo, por lo que tendríamos que tomar 40 000 muestras por segundo. En otras palabras, la frecuencia con la que se toman las muestras es de 40kHz. Esto es el sample rate.

El sample rate de un disco compacto es de 44.1kHz, por lo que la frecuencia más alta que se puede representar es de aproximadamente 22.05kHz. Los dispositivos modernos son capaces de alcanzar frecuencias de muestreo de 192kHz. El debate sobre si es posible escuchar la diferencia entre 44.1kHz y frecuencias de muestreo mayores continúa hasta la fecha. Lo cierto es que ciertos formatos exigen frecuencias de muestreo específicas. Por ejemplo, el audio para DVD debe tener un sample rate de 48kHz. En todo caso es preferible reducir la cantidad de muestras que aumentarla, ya que, si se aumenta, el sistema digital tendría que “inventar” muestras que no existen. Por lo tanto, es preferible grabar a una frecuencia de muestreo mayor, y luego reducir la cantidad de muestras en el mastering, según lo necesite cada formato de distribución.

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