¿Merece la pena grabar a 24 bit 96 Khz?

#75 si, es más que probable que la "exposición" haga aguas por todos los sitios, pero al menos he cuidado la ortografía al máximo sabiendo que acechabas por aquí cerca!

un saludo

No sólo la ortografía, que ya ves yo...;más bien la sintaxis y,sobre todo, el tono, muy cercano a la verdad y reconociendo las lagunas propias, me ha gustado leerlo.

ML0 escribió:

Pues resulta que una onda sinusoidal de 10KHz muestreada a 44100 se representa a partir de 4 puntos. Ahora coged lapiz y papel e intentad dibujar un ciclo completo de onda con 4 puntos; sale un serrucho, verdad? No hace falta decir nada más.

Sí hace falta decir algo más: hay que saber de lo que se habla.

En realidad basta con un poquito más de dos puntos, cuatro es un lujazo. No sé exactamente de dónde sacas el "serrucho" , pero una vez que lo pases por el filtro paso bajo de 20 KHz que tiene que haber a la salida del DAC (que no genera serruchos, sino una señal escalonada) te va a salir una sinusoide perfecta, porque, para seguir con las analogías, el filtro te va a limar los dientes del serrucho.

Para quien tenga curiosidad y conocimientos de cálculo, aquí está explicado el teorema de muestreo:

http://www.dspguide.com/ch3/2.htm

#78

Pues yo creo que ahí queda claro en las gráficas lo que ocurre...

Una onda sonora, con mayor número de puntos de resolución, mas definida y clara es su relación señal ruido, con lo que ganamos nitidez y claridad sonora...por lo tanto a un procesamiento en bits mayor, dará mejor calidad...pienso.

Imaginemos una fotografía, cualquiera, tomada con una buena cámara, un buen objetivo (lo que sería la pista y los intrumentos usados)...

Ahora la digitalizamos...¿como se vé mejor, con resolucion de pixeles de 3000x2400 o con una de 300x240?...

Los pixeles equivaldrían a ésos puntos de definicion en la onda de sonido...no?...pues entonces, la solución al "dilema" sería clara...a mayor resulución, mejor calidad, pero también mayor su peso...no sé si estaré en lo cierto, pero creo que és la forma más simplista de explicarlo que veo...

Un saludo!

imnotiko™ escribió:

Los pixeles equivaldrían a ésos puntos de definicion en la onda de sonido...no?...pues entonces, la solución al "dilema" sería clara...a mayor resulución, mejor calidad, pero también mayor su peso...no sé si estaré en lo cierto, pero creo que és la forma más simplista de explicarlo que veo...

No es tan simple, en teoría un archivo de 24/96 si tiene mayor resolución que uno de 16/44.1, pero en el mundo real todo está diseñado para grabar y reproducir audio dentro del rango auditivo de los humanos.... por más que grabes en un archivo de 24/96, los micrófonos, mezcladores, amplificadores, cintas y grabadoras de cinta, altavoces de estudio, equipos hi-fi domésticos, reproductores portátiles... etc, todo funciona dentro del rango de los 20 a 20000 HZ, y eso siendo generosos....

Y en el caso de que algún estudio super sofisticado tenga micrófonos que capten frecuencias ultrasónicas, simplemente no las vas a escuchar...

Lo de los 24 bits si tiene sus ventajas pero para cuestiones de proceso, para el simple acto de escuchar música da igual que sean 16 o 24 bits, porque nuevamente el límite lo pone la capacidad auditiva humana y las especificaciones técnicas de la inmensa mayoría de sistemas domésticos, semi pro y profesionales.

La comparación con lo visual tampoco es tan acertada, con las fotos y el video todavia se puede ir aumentando en tamaño de las pantallas y en cantidad de puntos, seguramente muy pronto van a producir pantallas HD del tamaño de canchas de fútbol y las pantallas de cine normales van a parecer microscópicas... pero en el audio hacia donde apuntarías para mejorar la experiencia? teniendo en cuenta que nuestros oidos nos limitan a 20-20K y que a más de 96dB puedes quedarte sordo?

#79 No, no, para nada, la comparación con las imágenes digitalizadas no tiene absolutamente nada que ver tal como la planteas, hay que tener mucho cuidado con las analogías visuales.

En el muestreo de imagen también se puede hablar de ancho de banda, pero el concepto es menos intuitivo porque sensorialmente nos es más inmediato diferenciar frecuencias acústicas (altura del tono) que frecuencias visuales (variación de luminosidad o de algún otro parámetro visual entre dos partes de la imagen).

El problema es que las matemáticas no son triviales, son de segundo o tercero de una carrera universitaria como ingeniería, física o matemáticas. Pero si la señal está limitada en banda basta muestrearla al doble de ese ancho de banda para reconstruirla perfectamente.

Si quieres hacer una comparación visual, piensa en el dibujo geométrico de la enseñanza secundaria. Dados tres puntos no alineados se puede encontrar una única circunferencia que pasa por los tres. Dados esos tres puntos, podemos encontrar todos los demás (infinitos) sin error. Fíjate que estamos poniendo dos condiciones: que pase por los tres puntos y que sea una circunferencia. Para interpolar sin error cualquier otro punto de la onda muestreada es lo mismo: necesitamos las muestras y poner la condición de que la señal tenga un ancho de banda inferior a la mitad de la frecuencia de muestreo.

Otra cosa es la resolución de muestreo (los bits por muestra). Ahí estamos cuantizando un continuo, por lo que siempre va a haber un error irrecuperable: el ruido de cuantización. Con 16 bits se consigue una relación señal/ruido de cuantización de 96 dB, que es inapreciable si el muestreo se realiza a fondo de escala (cerca de la saturación), pero no tanto si dejas margen (headroom). El usar más de 16 bits al muestrear te permite dejar más margen para que no haya recortes (clipping) y después amplificar y procesar la señal sin subir el ruido de cuantización a niveles audibles.

El muestrear a más de 44.1 KHz está más relacionado con economizar en la parte analógica del hardware, da más margen a los filtros para que hagan su trabajo de limitar a 20 KHz las señales entrante y saliente para evitar el aliasing, a costa de aumentar los requisitos de almacenamiento y transferencia de información digital. También hay otras razones, pero son siempre una cuestión de ingeniería, es decir, de vestir a un santo para desvestir a otro y que el resultado salga más barato (http://en.wikipedia.org/wiki/Oversampling). Unos buenos conversores de 44.1 KHz con componentes veloces de bajo ruido y buen reloj para evitar jitter van a ser siempre mejores (y órdenes de magnitud más caros) que cualquiera de 96 KHz de gama doméstica.

lgarrido escribió:

Sí hace falta decir algo más: hay que saber de lo que se habla.

En realidad basta con un poquito más de dos puntos, cuatro es un lujazo. No sé exactamente de dónde sacas el "serrucho" , pero una vez que lo pases por el filtro paso bajo de 20 KHz que tiene que haber a la salida del DAC (que no genera serruchos, sino una señal escalonada) te va a salir una sinusoide perfecta, porque, para seguir con las analogías, el filtro te va a limar los dientes del serrucho.

Para quien tenga curiosidad y conocimientos de cálculo, aquí está explicado el teorema de muestreo:

http://www.dspguide.com/ch3/2.htm

Sí, hay que saber de lo qué se habla y también saber entender lo que se lee.
Lo del serrucho era una analogía para que se entendiera el mensaje que quería dar: representa mejor la realidad de la onda samplear a 88 que a 44. Por mucho que después de samplear intervenga el Sr. Fourier y por arte de las matemáticas nos una los pobres puntos que hemos tomado de la realidad, esta antitransformada tiene un resultado aproximado e inexacto.
El tema de aliasing y los filtros no sé a qué vienen ya que estoy hablando de precisión en la representación.
El artículo que recomiendas, sólo habla del muestreo adecuado "proper". Adecuado no significa el mejor, ni el óptimo, significa que es suficiente.
Por último, una cosa son ondas sinusoidales simples y otra cosa una onda hipercompleja como la de una mezcla. Cuanto más frecuencia de muestreo, mejor. O no?

Me jode y me duele que estando todos aquí para compartir conocimientos y aprender, haya gente que aproveche la mínima para saltar a la yugular. Ni que fueramos perros rabiosos.

ML0 escribió:

esta antitransformada tiene un resultado aproximado e inexacto.

Pues nada, publica un artículo en "Proceedings of the IEEE" con tus conclusiones porque vas a revolucionar la teoría de la comunicación.

ML0 escribió:

Por último, una cosa son ondas sinusoidales simples y otra cosa una onda hipercompleja como la de una mezcla.

Todo lo hipercompleja que tú quieras, si está limitada en banda se puede reconstruir perfectamente. O, por ponerlo de otra forma, no hay dos señales dentro de ese ancho de banda que pasen exactamente por los mismos puntos, así que no hay error posible.

La gente que no ha estudiado el tema formalmente no se da cuenta de lo brutalmente restrictiva que es la condición de un ancho de banda limitado.

Cuanto menor sea el ancho de banda, menos abrupta puede ser la señal, menos rápidamente puede cambiar, más suave es. Por ejemplo, las señales angulosas como la triangular, la de diente de sierra o la cuadrada tienen un ancho de banda infinito y, por lo tanto, no existen en su forma estricta para el ser humano. Si alguien pudiera oír una señal cuadrada los físicos cuánticos le extirparían el tímpano para investigar cómo sus moléculas pueden viajar a velocidad superior a la de la luz.




Este gráfico es una ilustración de lo que haría nuestro tímpano debido a sus limitaciones físicas. Daría igual si un altavoz de ancho de banda ultrasónico reprodujera una señal o la otra, nuestro tímpano reaccionaría igual a las dos.

ML0 escribió:

Cuanto más frecuencia de muestreo, mejor.

Mejor para los fabricantes de soportes de almacenamiento sí, sin duda. Pero toda información por encima de la frecuencia de muestreo es redundante, siempre que los conversores tengan unos filtros analógicos decentes.

Otra cosa que tampoco es fácil de entender intuitivamente es el concepto de precisión suficiente, cuando una aproximación es prácticamente indistinguible de lo aproximado. No son lo mismo, pero valen para lo mismo.

Luego está también el tema del marketing. Un número más gordo es siempre mejor que un número más pequeño (o peor, si son cosas como el precio). Es como el tema de la distorsión armónica o la respuesta plana.

ML0 escribió:

Me jode y me duele que estando todos aquí para compartir conocimientos y aprender, haya gente que aproveche la mínima para saltar a la yugular. Ni que fueramos perros rabiosos.

Para eso estamos. Nadie está saltando a la yugular de nadie, se te está corrigiendo un concepto que no entiendes bien y que te hace divulgar información incorrecta. Si tú te lo tomas como un ataque personal es tu problema, no de quien te corrige.

No me importa que me corrijan, aún no he llegado a este punto de soberbia. Me quejo de la forma en qué a veces, se hace. Aunque sois libres de hacerlo como queráis, por supuesto.

Entiendo tus planteamientos, pero una cosa no me cuadra: si tu dices que los resultados son los mismos, entonces porqué suena mejor?

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lgarrido escribió:

ML0 escribió:
esta antitransformada tiene un resultado aproximado e inexacto.



Pues nada, publica un artículo en "Proceedings of the IEEE" con tus conclusiones porque vas a revolucionar la teoría de la comunicación.

Ojo, yo no he dicho que sea ningún experto, es más, puedo admitir que mis conocimientos matemáticos, por lo que veo, son inferiores a los tuyos, pero siempre he tenido entendido que aunque matemáticamente sí tiene que dar un resultado exacto, en la práctica es aproximado (aunque la diferencia pueda ser mínima, pero por tanto inexacta).
Es así, sí o no?

ML0 escribió:

si tu dices que los resultados son los mismos, entonces porqué suena mejor?

No lo digo yo, lo dicen señores de la talla de Nyquist y Shannon, ya quisiera yo llegarles a los tobillos.

http://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist%E2%80%93Shannon_sampling_theorem

Por eso lo que dices de los 4 puntos es incorrecto. Son más que de sobra para reconstruir cualquier otro punto de la sinusoide, ninguna otra señal dentro de ese ancho de banda te va a producir esos 4 puntos. ¿Que en vez de 4 tienes 8? Pues mejor se lo pones al filtro, pero si es de buena calidad le da exactamente lo mismo, solamente corroboras 4 puntos adicionales que podría haber interpolado el solo sin ayuda.

Todo el mundo ve los puntitos, pero nadie se acuerda de los pobres filtros que hay antes del ADC y después del DAC.

Es fácil asociar la imagen de la señal cuadriculada a la de una foto pixelada, pero es un falso amigo, esta asociación intuitiva sólo es correcta en el eje vertical (cuantización).

A la hora de determinar si algo suena mejor o peor hay muchos factores que influyen, incluso factores subjetivos, no sé exactamente cuál puede ser la diferencia en tu caso.

Hay que tener en cuenta también que el teorema de muestreo es un resultado matemático. Luego llevarlo a la práctica conlleva los problemas clásicos de ingeniería. Por ejemplo, un filtro paso-bajo de pendiente abrupta y respuesta plana en fase es muy difícil y costoso de construir. O relojes que tengan la precisión suficiente para no introducir distorsiones audibles por temas de jitter. O todo el resto de componentes que hay en la cadena, desde que sale el sonido del instrumento acústico hasta que entra en el oído del oyente.

Como ya he dicho, puede ser, por ejemplo, que el filtro paso bajo a la salida de un DAC sea de baja calidad y elimine menos el ruido de aliasing de una señal cuadriculada de 44.1 KHz que el de una señal de 48 KHz, es una explicación bastante plausible, o también puede influir la respuesta en frecuencia en el extremo agudo de tus monitores o tus auriculares.

O que en ese momento saltó el motor del refrigerador de la cocina y escuchaste un ruido superpuesto. O que estabas más cansado o predipuesto a que te sonara mal. Estamos hablando de diferencias tan sutiles que sólo son apreciables en condiciones de escucha óptimas. Para estar seguros de si la frecuencia de muestreo verdaderamente influye en la calidad habría que hacer pruebas a ciegas en condiciones controladas, para eliminar otros factores.

Como cosa curiosa, aunque no relacionada con el tema, ¿sabíais que la forma de nuestro pabellon auditivo también colorea cómo oímos las cosas, igual que la forma de la cavidad bucal colorea nuestra voz? Entre eso y las variaciones fisiológicas en el resto del aparato auditivo y los neurorreceptores no hay dos personas que escuchen igual. Hay experimentos muy curiosos con grabaciones de micrófonos situados dentro del conducto auditivo externo.

Bien pues. Entonces de lo que dices puede concluirse que aunque matemáticamente las señales muestreadas a 44.1 o 88.2 KHz tienen que resultar las mismas (o prácticamente, esto no ha quedado aclarado), a la práctica (y más en los DAW ya que muchos conversores/materiales/efectos no son de primerísima clase) sí tiene o puede tener mejor calidad de sonido el aumentar la frecuencia de muestreo.

Lo de los oídos no lo sabía, aunque lo encuentro lógico ya que el pavellón es un espacio, al igual que la superfície de captación (oreja), y como tales, tendrán unas frecuencias resonantes que van a colorear el sonido.
Es un tema que me fascina, al igual que el de los armónicos aurales, que se crean psicoacústicamente por el oído cuando dos ondas muy parecidas pero con un pequeño retardo o variación de tono entran cada una por sendos oídos.

ML0 escribió:

Bien pues. Entonces de lo que dices puede concluirse que aunque matemáticamente las señales muestreadas a 44.1 o 88.2 KHz tienen que resultar las mismas (o prácticamente, esto no ha quedado aclarado), a la práctica (y más en los DAW ya que muchos conversores/materiales/efectos no son de primerísima clase) sí tiene o puede tener mejor calidad de sonido el aumentar la frecuencia de muestreo.

En la práctica depende de muchas cosas. Si el equipo es de buena calidad no habrá diferencia, incluso en la práctica, así que se estará desperdiciando espacio de almacenamiento. Si el equipo es de mala calidad habrá probablemente otros factores que influyan más que la frecuencia de muestreo. De hecho, en la práctica no es raro que en la etapa DAC la señal, aunque entre a 44.1 KHz, sea sobremuestreada y procesada internamente para facilitar el filtrado analógico y conformar el ruido de cuantización psicoacústicamente (disminuirlo en las frecuencias donde el oído es más sensible a costa de las demás).

Lo de los DAW que dices es discutible. La "D" de DAW significa digital. En el dominio puramente digital la frecuencia de muestreo es irrelevante: si estudias algo de teoría de DSP verás que se trabaja con la transformada z, y el ancho de banda se discute como un valor relativo, una fracción de la frecuencia de muestreo, sea la que sea. El valor absoluto de la frecuencia de muestreo sólo influye cuando hay conversiones de o hacia el dominio analógico. O cuando son efectos de naturaleza temporal, como delays o reverbs, en cuyo caso sí que ganas precisión, pero a niveles que es discutible que sean discernibles.

Ya por curiosidad, porque no se me ocurría para qué gaitas podría tener sentido trabajar a más de 48 KHz, y me resistía a concluir que era todo puro marketing sin más, he rebuscado un poco y he encontrado este artículo, que me parece bien fundamentado científica y técnicamente y adecuadamente escéptico en sus conclusiones:

http://www.digitalprosound.com/Htm/SoapBox/soap2_Apogee.htm