Conceptos básicos de audio digital (Parte II)

Published On Apr-05-2017

Transcripción

Bit Depth

Analicemos ahora el segundo factor que, junto con la frecuencia de muestreo, determina la calidad del audio digital. Cada vez que se toma la muestra de amplitud de la onda de sonido, es necesario registrar dicho valor. Para registrar el valor de amplitud de cada muestra, se cuenta con una cantidad de dígitos determinada.

Recordemos que la información digital se codifica en binario, un sistema numérico que utiliza exclusivamente los dígitos 0 y 1. El sistema que utilizamos en la vida cotidiana es el sistema decimal, el cual utiliza los dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Por ejemplo, el número que equivale a dos decenas y tres unidades, se codifica como “23” es sistema decimal y “10111” en binario. La base del sistema decimal es 10, mientras que la base del sistema binario es 2. Los detalles acerca de cada sistema numérico van más allá del alcance de este programa.

Figura 27.4. Sistemas decimal y binario

Cuantos más dígitos estén disponibles, mayor es la cantidad de valores que se pueden codificar. Por ejemplo, en el sistema decimal, dos cifras permiten codificar 100 valores, o sea, de 0 a 99. En el sistema binario, dos cifras permiten codificar cuatro valores. De hecho, para encontrar la cantidad “x” de valores que se pueden codificar con un sistema numérico, elevamos la base del sistema a la cantidad de dígitos disponible “n”.

Figura 27.5. Cantidad de valores codificables por un sistema

Cada dígito binario se denomina “bit” y se suelen agrupar en grupos de 8 dígitos denominados “bytes”. Un sistema de grabación a 16 bits dispone de 16 cifras, distribuidas en dos bytes, para codificar la muestra de amplitud; mientras que uno de 24 bits dispone de 24 cifras, las cuales se agrupan en 3 bytes. 16 bits permiten codificar 65 536 valores, mientras 24 bits permiten codificar 16 777 216 valores. Notamos una diferencia considerable.

Figura 27.6. Cantidad de valores codificables en 16 y 24 bits

La cantidad de bits disponibles para codificar cada muestra se denomina bit depth. Cuanto mayor sea el bit depth, más fiel será la representación digital a la onda analógica original. Veamos un ejemplo. En la figura, se muestra un sistema de 3 bits. Por lo tanto, contamos con 8 valores para representar la amplitud de la onda, los cuales están indicados por las líneas horizontales. La amplitud de cada muestra debe aproximarse al valor más cercano, en un proceso llamado “cuantización”. Evidentemente, esto reduce la fidelidad del audio.

Figura 27.7. Bit depth

Cuanto mayor sea el bit depth, más valores disponibles habrá para representar la onda, por lo que la cuantización necesaria será menor. Adicionalmente, el rango dinámico de un sistema de 16 bits es de 96dB, mientras que el de uno de 24 bits es de 144dB.

El bit depth de un disco compacto es 16 bits, mientras que el de un DVD es 24 bits. Los sistemas de grabación trabajan a esta última resolución. De hecho, algunos DAW son capaces de realizar sus cálculos internos a 32 bits.

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