Los Beneficios de una Alta Frecuencia de Muestreo y Profundidad de Bits en

Hola a todos,

Normalmente me encuentro en foros de guitarrista.info y suelo participar allí, aunque suelo leer bastante de estos foros y página en general. Me apetecía generar este texto y abrir un debate sobre la resolución en la grabación y la edición sonora. Aunque todo lo que cuento en el artículo es información verdadera y contrastada, ya que tengo mucha experiencia en audio, no soy un técnico y tengo poca experiencia en el campo práctico, así que el artículo es más una propuesta de opinión: por qué no usamos resoluciones más altas para la grabación y edición de nuestros temas.

Me encuentro actualmente en proceso de un EP de tres temas, utilizando únicamente 4 pistas: batería, bajo, teclados y guitarra. Mi elección tanto para la grabación como para la edición es de 96/24.

Espero que os guste el artículo y que podamos debatir sobre las ventajas y desventajas de trabajar con estas resoluciones más altas en proyectos de grabación y edición. Aquí tenéis el artículo completo:

Los Beneficios de una Alta Frecuencia de Muestreo y Profundidad de Bits en Audio Digital

En ocasiones se habla del trabajo con frecuencias de muestreo y profundidad en bits más bajas de las que permite la tecnología actualmente, en concreto 48 kHz y 24 bits. Se alega en ocasiones que para proyectos muy grandes se ralentiza y sobrecarga los procesadores, y por otro lado, después hay que bajarlo para formatos de menos calidad, lo cual puede producir artefactos en el sonido. Pero en mi opinión, en proyectos caseros en donde no se es muy ambicioso en número de pistas y procesos, y además, se pueden subir a streaming en formatos de 96/24, creo que sería beneficioso conocer qué ganamos cuando utilizamos estos formatos de más calidad.

Frecuencia de Muestreo: Capturando Más Detalles

La frecuencia de muestreo se refiere a la cantidad de veces por segundo que se toma una muestra de la señal analógica. Según el teorema de muestreo de Nyquist, para captar correctamente todas las frecuencias hasta un máximo de 20 kHz (el rango de audición humana), se requiere una frecuencia de muestreo de al menos 40 kHz. Sin embargo, en aplicaciones profesionales, es común utilizar frecuencias de muestreo superiores como 48 kHz, 96 kHz o incluso 192 kHz.

- Beneficios de Frecuencias de Muestreo Altas:

Mayor Definición de Transientes: Los transientes, los picos rápidos en la señal de audio como los golpes de batería, se capturan con mayor precisión. Una frecuencia de muestreo alta permite que estas rápidas variaciones se representen de forma más exacta, resultando en una reproducción más natural y detallada.
Reducción del Aliasing: Con frecuencias de muestreo más altas, las frecuencias altas se capturan adecuadamente, reduciendo el riesgo de aliasing. Este fenómeno, donde las frecuencias altas se pliegan hacia frecuencias más bajas, se mitiga, resultando en una señal más limpia.
Mejor Procesamiento Digital: Al tener más datos por segundo, los algoritmos de procesamiento digital como filtros, compresores y ecualizadores pueden operar con mayor precisión. Esto mejora la calidad del procesamiento, reduciendo artefactos y distorsiones.

Profundidad de Bits: Precisión en la Amplitud

La profundidad de bits determina cuántos niveles de amplitud puede representar cada muestra. Una mayor profundidad de bits permite una representación más precisa de las variaciones de amplitud, incrementando el rango dinámico y reduciendo el ruido de cuantificación.

- Beneficios de una Mayor Profundidad de Bits:

Mayor Rango Dinámico: Una profundidad de bits elevada (por ejemplo, 24 bits en lugar de 16 bits) ofrece un rango dinámico mucho mayor. Esto significa que tanto los sonidos más suaves como los más fuertes se capturan con mayor precisión, sin introducir ruido significativo.
Menor Ruido de Cuantificación: Con más bits para representar cada muestra, el nivel de detalle en la cuantificación aumenta, reduciendo el ruido de cuantificación y permitiendo una señal más pura y clara.
Mejor Procesamiento Algorítmico: Los efectos digitales y los procesos de mezcla se benefician de una señal de entrada más precisa. Los algoritmos pueden manejar las señales con mayor detalle, mejorando la calidad final del audio procesado.

Convertidores Analógico-Digitales (ADC)

La calidad de los convertidores analógico-digitales es fundamental para aprovechar los beneficios de altas frecuencias de muestreo y profundidades de bits. Los ADCs de alta calidad tienen mejor linealidad, menor ruido y jitter reducido, lo que se traduce en una captura de señal más precisa.

- Importancia del ADC en la Cadena de Señal:

Linealidad y Precisión: Un ADC de alta calidad asegura que la señal analógica se convierta a digital sin introducir distorsiones significativas. La linealidad del convertidor es crucial para mantener la integridad de la señal.
Ruido y Jitter Reducidos: ADCs avanzados minimizan el ruido y el jitter (inestabilidad temporal en la toma de muestras), lo que es esencial para una reproducción precisa y estable del sonido digitalizado.

Consideraciones Prácticas

Si bien es cierto que trabajar con frecuencias de muestreo y profundidades de bits más altas puede sobrecargar los sistemas en proyectos muy grandes, para proyectos caseros o menos ambiciosos, los beneficios de utilizar formatos de alta calidad como 96 kHz y 24 bits son significativos. Al emplear estos formatos, los creadores pueden asegurar una mejor definición, una mayor precisión en los transientes y un timbre más auténtico. Además, el procesamiento digital se realiza con mayor exactitud, resultando en una calidad de sonido superior.

Beneficios de Entregar a las distribuidoras en Alta Resolución

Mejor Fuente para Conversiones:
Entregar archivos en alta resolución permite que la plataforma de streaming utilice la mejor calidad posible como punto de partida para cualquier conversión, asegurando que la versión final entregada al usuario sea de la más alta calidad posible dentro de las limitaciones del formato.
Preparación para el Futuro:
A medida que las tecnologías de transmisión y los dispositivos de consumo continúan mejorando, las plataformas de streaming podrán ofrecer formatos de mayor calidad. Tener el contenido original en alta resolución asegura que esté listo para estas mejoras futuras sin necesidad de una nueva remasterización.

Conclusión

El uso de altas frecuencias de muestreo y profundidades de bits en el audio digital proporciona una serie de beneficios cruciales, incluyendo una mayor definición de transientes, reducción del aliasing, un rango dinámico más amplio y una mayor precisión en el procesamiento digital. Estos beneficios se maximizan con el uso de convertidores analógico-digitales de alta calidad, que garantizan que la señal analógica se capture con la mayor fidelidad posible. En el ámbito profesional y para proyectos caseros donde la cantidad de pistas y procesos no es excesiva, estas mejoras se traducen en una calidad de sonido superior, haciendo que cada detalle del audio se preserve y se reproduzca con la máxima exactitud.



Espero vuestros comentarios y experiencias personales sobre el uso de altas resoluciones en grabación y edición. ¡Gracias!

Un saludo,
Luis

Genial tocayo!
Releo en casa tranquilamente, me quedo en el hilo.

Saludos!

#1
Un par de cuestiones...
Fale, y luego el oyente usa como medio un formato MP3. ¿cómo lo ves?
La otra, qué prefieres; ¿Una producción estéreo a 32/192 o una Dolby Atmos a 24/48?

Saludos!

#3 Hola,
Lo primero, en mi opinión puedes tener a un oyente de un equipo de un millón de dólares, como el que salió en el Washington post o al que escucha música en el altavoz del móvil chusquero; eso no lo puedes controlar. Pero toda la música hoy va por las distribuidoras, que son las que convierten los archivos recibidos en sus formatos, si mandas un archivo de más resolución suponemos (aunque no estamos seguros de esto) que la conversión se hará de más calidad. Aunque sea a MP3, AAC, o el propio Ogg Vorbis de Spotify!
Estaría bien saber como son los procesos que hacen las distribuidoras para verificar cual sería la mejor resolución del archivo.

Dolby Atmos es una tecnología que no controlo, así que no puedo hablar de ella. En breve debo ponerme y entender de que va!

Un saludo

#1 Bienvenido a Hispasonic. Éstos temas se han ido tratando extensa y analíticamente a lo largo del tiempo desde la irrupción de Hispasonic en la web (2001-2002)
Se ha desmitificado mucho la necesidad de resultados a más de 48khz, y se sabe que mezclar a mayor SR no siempre es necesario o útil, a veces incluso puede ser perjudicial si la programación no es adecuada, aunque de los errores ya se aprendió mucho y la mayoría de plugins de calidad permiten aplicar oversampling en ciertos procesos que sí benefician al resultado.
En contraposición, también hay una corriente importante de LoFi (aunque muchos siguen trabajando a 24/48 usando bitcrushers, degraders, etc para obtener una sonoridad de baja calidad).
En mi caso, suelo trabajar a 24/48 aunque suelo usar plugins con hasta 8x (384kHz) para poder obtener fragmentos de audio que a 24/48 mantienen casi todo. He trabajado muchas veces a 96khz y las diferencias no son demasiado perceptibles, casi tanto como entre 24/44 y 24/48. También suelo usar samplerates inferiores porque no me acaban de gustar los procesos de degradación y los crujidos y el aliasing originales de trabajar a 8bit 12khz son muy característicos.
Pero lo más importante es lo primero que has mencionado, el oído del oyente, y lo cierto es que en los últimos años no ha hecho más que empeorar. Hay temas comerciales actuales que a 8 bits suenan casi igual que a 16 o 24, con tanta compresión y maximización, el margen dinámico se resiente.

En mi opinión si y no, es decir yo ahora estoy precisamente con una composición en la que voy a meter simulaciones de cinta y bitcrushers, pero veo imprescindible el meterlo luego todo por el analog heat de elektron para volver a darle un poco de sabor a la mezcla y grabar luego a la calidad más alta posible. (Grabo con una tarjeta 96khz, 36 bits coma flotante)

Por otro lado a mi en lo personal los ruidos analógicos los tolero más que los digitales.

No obstante si la canción es buena, es buena. A mi el primer disco de los hives es el que más me gusta precisamente por los temazos que tiene, y está bastante peor producido que el resto de albums.

O si vamos a otro género, el techno, el otro día me recomendaron a Ribé (precisamente hablando de que un tema que mastericé tenía algo de ruido de fondo):

https://polegroup.bandcamp.com/album/las-noches-lp-polegroup-64

Y he flipado con el toque que le da la suciedad a la mezcla.

Para finalizar últimamente estoy escuchando a Max Cooper con una producción muy cuidada y con sonidos holográficos binaurales y flipo con las sensaciones al escucharlo con cascos.

Como ves he dicho muchas cosas que se pisan, o son incompatibles incluso, pero es que creo que es un tema de percepción, y cuando llega algo al oído/corazón, llega. Hace muchos años que compré mi primer mp3 cuando nadie tenía uno y creo recordar que era de unos 64 megas, y ahí metía yo un disco entero en calidad mierda y lo disfrutaba sobremanera.

Conclusión, no perder el rumbo con esto y dedicarse a buscar ese tema que llegue a tu público.

Luis escribió:

Estaría bien saber como son los procesos que hacen las distribuidoras para verificar cual sería la mejor resolución del archivo.

No tengo ni idea, pero supongo que degradar es degradar y que más allá de donde vengas, en calidad, acaba prevaleciendo donde acabas, dentro de unos límites, por descontado. Es decir, no creo que un audio a 48 kHz degrade a mp3 peor que el mismo audio a 96 kHz.
Con el tema del margen dinámico y la profundidad de bits hablaríamos largo y tendido. Disponer de ese margen dinámico es muy útil a "nivel interno", me refiero a los procesos internos de una producción digital. Fuera de eso, en la práctica real seguimos produciendo con un margen dinámico casi similar al de la era analógica.
En este aspecto, dudo mucho que una producción con un gran margen dinámico, p/e aprovechando al máximo los 144 dBs que nos da una profundidad de 24 bits, frente a la misma a 16 bits, 96 dBs, degraden igual a un mp3.
Esto en teoría, claro, en la práctica real es muy fácil que ambas tengan el mismo margen dinámico y por tanto degraden igual.

En mi experiencia personal, dando por perdida la batalla de la profundidad de bits, sólo he visto una clara diferencia audible entre 96 kHz y 48 kHz en determinados timbres de sintetizador, (generados digitalmente en un entorno que produce muy poco aliasing, el de Sonic Core) y en alguna ocasión en guitarras acústicas. Es lógico, si miras la mayor parte de las fuentes de sonido que usamos para hacer música verás que pocas o muy pocas tienen el suficiente contenido en alta frecuencia como para que una gran resolución en frecuencia de muestreo merezca la pena.
Aparte, está el tema del rendimiento, una producción media parte de unas 24/32 pistas, bien, eso es el inicio, cuando te pones a mezclar eso puedes acabar tranquilamente con el doble de canales en el punto álgido de la mezcla, luego se desechará mucho material, obvio, pero eso pico de procesos puede ser inasumible incluso en sistemas pro si lo multiplicas por 2, a 96 kHz.
La puntilla la pone el oyente medio por lo que hemos comentado. Cultura musical y equipos usados. Sigue habiendo audiófilos, pero son una insignificante minoría frente al consumidor medio.

Luis escribió:

Dolby Atmos es una tecnología que no controlo, así que no puedo hablar de ella. En breve debo ponerme y entender de que va!

O el formato Ambisonics.
Es irrelevante, lo apunto porque es multiplicar por mucho la necesidad de proceso, una toma M/S o X/Y necesita 2 micros, el micro más sencillo para Ambisonics tiene 4 cápsulas, los hay con 8, incluso hasta 19 ¿Te imaginas una simple toma que consuma 19 canales?

Saludos!

Wikter (Free the specsheets!) escribió:

Se ha desmitificado mucho la necesidad de resultados a más de 48khz, y se sabe que mezclar a mayor SR no siempre es necesario o útil, a veces incluso puede ser perjudicial si la programación no es adecuada, aunque de los errores ya se aprendió mucho y la mayoría de plugins de calidad permiten aplicar oversampling en ciertos procesos que sí benefician al resultado.

Vale, buena aportación. Con respecto a lo que copio aquí, si que se habla mucho, pero no he encontrado nada especifico. Fíjate que en mi texto he intentado ser lo más directo, específico y técnico posible, así la información no entra en conceptos abstractos y determinados por adjetivos más abstractos aún (cosa que usamos mucho los guitarristas, por cierto, cálida, penetrante, etc.). Qué los plugins utilicen oversampling demuestra que al menos en el proceso es mejor más resolución.

Por otro lado os seguís fijando en el producto final, y ahí no puedo estar más de acuerdo con vosotros. Pero aquí la idea es que al entregar un producto a las distribuidoras de más resolución, cuando ellos la pasen a sus formatos, sean cuales sean, es mejor que entregarla con menos resolución.

Por último, cuando grabas, una resolución más alta te da un sonido más "realista". Que te sea más perceptible o no dependerá de tu monitoraje, pero siempre será mejor. No hablo de dinámica, ni de agudos, hablo de timbre, puro y duro (aunque todo está muy relacionado, por supuesto, porque al final lo que tenemos essolo una vibración) Esto en mi opinión!

Atum Rex (Dawless is madness) escribió:

pero veo imprescindible el meterlo luego todo por el analog heat de elektron para volver a darle un poco de sabor a la mezcla y grabar luego a la calidad más alta posible.

justo lo que digo, al final un sonido analógico no tiene "puntos", es un continuo. Independientemente del sonido analógico que tengas, sea más "sucio", con ruidos, etc. cuando tienes que pasarlo de continuo a puntos cuanto más mejor, hay menos posibilidades que pierdas algo interesante entre punto y punto del sonido. No sé si me he explicado bien! jajaja

VI Lex escribió:

no creo que un audio a 48 kHz degrade a mp3 peor que el mismo audio a 96 kHz.

esto es mucho suponer! que no digo que lleves razón, pero para realizar una afirmación así hay que entender el proceso. Estaría bien si alguien nos diera información contrastada sobre este tema para poder hacernos una idea.

Yo resumiría así:

1. Grabación: A más resolución, mejor representación del sonido.

2. Procesos. Oversampling, a más resolución mejor proceso.

3. Master a las distribuidoras: Aún no sabemos, opiniones en los dos sentidos.

Esta discusión se ha tenido muchas veces.

Obviamente cuanto más mejor. Mejor tener un Ferrari que un Dacia, pero para moverse por un atasco o una pista de tierra la diferencia de calidad no justifica el coste.

La única manera de hacer una comparativa objetiva y hacer una recomendación es dar números. Por ejemplo, a 16 bits el ruido de cuantificación es de -98 dB. En comparación con eso la distorsión de la conversión a un formato con pérdidas como MP3 o AAC o el ruido ambiente de un entorno urbano son estruendos ensordecedores.

Aún así siempre va a estar la parte subjetiva y quien dirá que escucha la diferencia. No merece la pena tratar de convencer a nadie.

Luis escribió:

VI Lex escribió:
no creo que un audio a 48 kHz degrade a mp3 peor que el mismo audio a 96 kHz.
esto es mucho suponer! que no digo que lleves razón, pero para realizar una afirmación así hay que entender el proceso. Estaría bien si alguien nos diera información contrastada sobre este tema para poder hacernos una idea.
Yo resumiría así:
1. Grabación: A más resolución, mejor representación del sonido.
2. Procesos. Oversampling, a más resolución mejor proceso.
3. Master a las distribuidoras: Aún no sabemos, opiniones en los dos sentidos.

Alguien escribió:

...esto es mucho suponer!

Claro!!! Lo sé! El algoritmo de compresión MP3 se basa, hasta donde yo sé, en 3 fundamentos. Todos ellos basados en la frecuencia y en enmascarar estas.
-Respuesta del oído humano.
Todo lo que está fuera de nuestro rango de audición se elimina.
-Enmascaramiento Frecuencial o Simultáneo.
Una frecuencia con gran amplitud enmascara frecuencias cercanas con menos amplitud.
-Enmascaramiento Temporal o Asimultáneo.
Un sonido fuerte enmascara los sonidos débiles cercanos a él en el tiempo.

Desconozco como se trata la dinámica, es el único punto en el que las plataformas retocan o procesan un master, o el único en el que imponen requisitos técnicos, sonoridad, dinámica y nivel de pico, la norma EBU R 128 ó equivalentes.

Con el algoritmo de compresión de datos MP3 entiendo que es complicado hacer una prueba empírica 48 vs 96 basada en como altera el componente espectral en función del origen, desde luego una onda sinusoidal no serviría, quizás una onda compleja. Con programa musical veo complicado y complejo hacer un análisis objetivo, y dudoso uno subjetivo basado en la oreja.
En relación a la dinámica si lo veo factible, puedes comprimir, (datos, MP3), programa musical y luego analizar con un medidor LU el rango dinámico.

Personalmente, (si pudiera, por capacidad de proceso, y por poder mantener TODA la cadena digital con la misma resolución y profundidad de bits) trabajaría a 192 kHz y 32 bits coma flotante, ok. Pero desde el momento que uso una librería a 24/48, o que un guitarrista me pide que corte todo lo que hay por encima de 8 kHz, o que en Mastering me piden 24/48, por poner algunos ejemplos bizarros... me cuestiono hasta que punto merece la pena.

Luis escribió:

justo lo que digo, al final un sonido analógico no tiene "puntos", es un continuo. Independientemente del sonido analógico que tengas, sea más "sucio", con ruidos, etc. cuando tienes que pasarlo de continuo a puntos cuanto más mejor, hay menos posibilidades que pierdas algo interesante entre punto y punto del sonido. No sé si me he explicado bien! jajaja

Totalmente de acuerdo, eso es irrebatible, pero... la cuestión es ¿cuanto percibimos de aquello que potencialmente se puede perder?

Es decir, a la postre usamos la mejor herramienta posible, pero la herramienta es sólo una fracción de una producción. En los 60s el mundo analógico era muy mediocre a nivel técnico y se hacía buena música, y en los 70s, en los 80 llegó el "churrero" digital, muy mediocre, pero desde entonces hemos ido mejorando poco a poco esa "escalera" de puntitos, mi posición es muy pragmática, ¿Donde estamos? de media a 24/48, pues ahí me quedo. ¿Podría ser mejor? Sin duda! Pero mi experiencia me dice que invertir (recursos, tiempo, etc) en tecnología sólo sirve en la práctica real para hacer menos música.

Un saludo!

Bueno trabajar a 32bits coma flotante tiene otras ventajas como despreocuparse del clipping.

Bueno, pues muchas opiniones, eso está bien. Ahí quedan los datos técnicos a espera de que alguien nos ilumine con las distribuidoras. Yo, como solo suelo grabar una guitarra lo hago a 96/24 y suelo usar pocas pistas, ya que no es mi fuerte la mezcla y masterización prefiero no complicarme, de hecho solo grabo una pista de guitarra, 3 o 4 pistas a lo sumo en total. Gracias por vuestras aportaciones!

Saludos