Comprensión del audio digital. Guía básica
¿No estás familiarizado con alguno de los términos que se utilizan para describir los equipos de audio? Hemos creado una guía rápida para ayudarte.
Conceptos básicos: cómo se graba el audio digital
En el mundo real, el sonido varía continuamente. Por este motivo, toda grabación digital es una aproximación a la gran variedad de sonidos que existen. Sin embargo, los avances en la tecnología de grabación amplían de forma permanente el alcance y la precisión de las grabaciones digitales.
Cuando se crea una grabación digital a partir de una fuente analógica (como un concierto en directo o un artista en un estudio de grabación), se registran muestras del sonido de manera regular. La amplitud del sonido se registra como un número, dando lugar a una grabación digital de la fuente de audio analógica compuesta por una serie de números diferentes.
La magnitud del sonido analógico original que se captura en la grabación digital depende principalmente de la velocidad de muestreo y la profundidad de bits (la cantidad de muestras que se registran en un segundo y el volumen de información que contiene cada muestra).
Guardar y almacenar el audio digital
Una vez creadas, las grabaciones digitales se pueden almacenar en varios formatos diferentes. Cada formato utiliza un equilibrio diferente entre la calidad de sonido y el tamaño del archivo digital que se va a crear: por ejemplo, históricamente las grabaciones de muy alta calidad han resultado poco prácticas en los reproductores de música pequeños.
Pero a medida que mejora la disponibilidad de almacenamiento digital en los dispositivos portátiles con varios gigabytes de espacio de almacenamiento, el audio digital de muy alta calidad se está convirtiendo en una posibilidad cada vez más factible para millones de personas.
Guía de la A a la Z sobre las funciones de audio
5.1 canales
Se trata de un método de proporcionar sonido Surround para conseguir una experiencia parecida a la de un cine. Alrededor de la audiencia hay dispuestos cinco altavoces y un subwoofer, cada uno de los cuales recibe las señales procedentes de uno de los canales siguientes:
- Dos canales frontales
- Un canal frontal central
- Dos canales "Surround"
- Un canal de efectos de baja frecuencia (LFE)
El subwoofer, que recibe el canal LFE, se puede situar en cualquier lugar de la habitación. Si lo comparamos con un sistema de sonido Surround sin subwoofer, este sistema ocupa menos espacio, puesto que todas las frecuencias bajas se envían al subwoofer, por lo que los otros altavoces no tienen que generar graves y pueden ser más pequeños. Consulta también 7.1 canales
7.1 canales
Los sistemas de sonido Surround de 7.1 canales utilizan 7 altavoces y un subwoofer. Son parecidos al sistema de 5.1 canales, pero cuentan con dos canales de "Surround posterior" adicionales.
Analógico
Las grabaciones analógicas almacenan el sonido original modificando un soporte físico, como una cinta magnética o un disco de vinilo. Este método de grabación es diferente del de la grabación digital.
Profundidad de bits
La profundidad de bits de una grabación digital describe el número de dígitos que se utilizan para almacenar cada una de las muestras de la señal analógica. La profundidad de bits predeterminada del audio en CD es de 16, con una velocidad de muestreo de 44,1 kHz (es decir, se registran 44.100 muestras por segundo, y cada muestra almacena 16 bits de información). Por norma general, una mayor profundidad de bits se traduce en una mejor calidad de sonido, pero también en un mayor tamaño de archivo.
El audio de alta resolución tiene una profundidad de bits de al menos 24 bits, con una velocidad de muestreo de 96 kHz o superior.
Códec
Cuando se procesa digitalmente, el sonido pasa por un codificador/decodificador, también llamado "códec". Se trata de un componente de software o hardware que toma la señal de sonido analógica y la "codifica" en un formato digital que se puede guardar en un soporte electrónico. Cuando se reproduce el audio, el códec "decodifica" el archivo digital para producir el sonido.
Cada códec de audio utiliza un método diferente para codificar la señal analógica, por lo que cada uno posee sus propias ventajas e inconvenientes a la hora de almacenar y reproducir el sonido.
Compresión
La creación de una grabación de audio digital puede dar lugar a archivos muy grandes, lo que, en la práctica, limita el uso de la tecnología (por ejemplo, el número de canciones que caben en un reproductor de música digital). Por este motivo, la mayoría de los formatos de archivo de audio utilizan algún tipo de compresión que elimina determinada información sonora con el fin de reducir el tamaño del archivo almacenado.
La manera en que el sonido se comprime y descomprime al reproducirlo afecta al sonido final que se escucha. Los formatos de archivo en los cuales se producen pérdidas de información reciben la denominación con pérdidas. Los formatos de archivo que conservan toda la información sonora o que permiten reconstruirla durante la reproducción reciben la denominación sin pérdidas.
Digital
A diferencia de las grabaciones analógicas, las digitales convierten el sonido en una serie de números que se pueden almacenar en un soporte electrónico (como un CD o una unidad de disco duro) y que se vuelven a convertir en sonido cuando se reproducen. MP3 es un formato de archivo digital muy conocido.
Dolby Digital
Un formato de audio con pérdidas estándar que se utiliza para los DVD y como formato básico para los Blu-ray. Pese a que se trata de un formato con pérdidas, es lo suficientemente bueno para poder utilizarlo en salas de cine. Aunque la calidad de sonido es menor que en el formato DTS Digital Surround, su mayor tasa de compresión da como resultado archivos más pequeños. Por este motivo, el uso del formato Dolby Digital está más extendido.
Dolby True HD
Un formato de compresión de audio sin pérdidas parecido a DTS Master Audio. Ambos se utilizan como formatos de sonido opcionales para los discos Blu-ray.
DSD (Direct Stream Digital)
Direct Stream Digital (DSD) es un método de grabación digital con una velocidad de muestreo extraordinariamente alta, superior a la del audio de alta resolución y entre 64 y 128 veces mayor que el audio en CD. Algunos ingenieros de sonido consideran que esto es lo más cerca que un archivo digital puede llegar de la fuente analógica original. Algunos modelos con audio de alta resolución de Sony también pueden reproducir audio en formato DSD.
DSEE HX
Digital Sound Enhancement Engine (DSEE) HX es la exclusiva tecnología de conversión de señales de Sony. Cuando se reproduce el audio digital de un formato comprimido, DSEE HX reemplaza en tiempo real las frecuencias altas que se han perdido, consiguiendo una calidad de sonido próxima a la alta resolución. Todo el audio que se reproduce en los equipos DSEE HX está mejorado y da la sensación de estar en el propio concierto o estudio de grabación.
DTS Digital Surround
Un formato de audio con pérdidas estándar que se utiliza para los DVD y como formato básico para los Blu-ray. Aunque el DTS Digital Surround tiene una mejor calidad de sonido que el Dolby Digital, su uso está menos extendido debido a que los archivos resultantes son más grandes.
DTS Master Audio
Un formato de compresión de audio sin pérdidas parecido a Dolby True HD. Ambos se utilizan como formatos de sonido opcionales para los discos Blu-ray.
DTS:X
DTS:X es un formato de audio de sonido Surround diseñado para competir con el formato Dolby Atmos. Se trata de un estándar de audio envolvente creado para que te sientas más cerca de la acción. Con la ayuda de canales de altura, envuelve al público para que se sienta completamente absorbido por lo que se está mostrando.
Audio de alta resolución
El término audio de alta resolución suele utilizarse para referirse a las grabaciones digitales con una velocidad de muestreo de 96 kHz/24 bits o superior. La calidad de sonido resultante es muy superior a la de las grabaciones en CD o MP3 (en el formato de audio estándar para CD, el registro de muestras se realiza a 44,1 kHz/16 bits).
La presencia del logotipo del audio de alta resolución en un producto de Sony significa que ese producto se ha diseñado para maximizar el rendimiento acústico del audio de alta resolución. El sistema de audio de alta resolución se puede configurar en todo tipo de dispositivos, desde reproductores de música portátiles hasta auriculares, y desde altavoces hasta sistemas completos de cine en casa.
Más información sobre el audio de alta resolución
LDAC
LDAC es un códec de audio de Sony que permite disfrutar de audio de alta calidad de forma inalámbrica a través de una conexión Bluetooth.
Para la transmisión del audio a través de Bluetooth suele utilizarse SBC, el códec estándar para Bluetooth, que puede causar pérdidas de calidad. LDAC incluye el triple de datos que el códec SBC, lo que permite transmitir audio de alta calidad a través de Bluetooth y mejora la experiencia de escucha inalámbrica para toda tu música.
LFE
Un canal de efectos de baja frecuencia (LFE, Low Frequency Effects) es una pista de audio separada que se utiliza para los sonidos graves de entre 3 Hz y 120 Hz, como los efectos de sonido graves y retumbantes de las bandas sonoras. En los sistemas de sonido Surround, este canal suele enviarse al subwoofer.
Sin pérdidas
Un formato de audio sin pérdidas almacena el audio digital de una manera que, o bien conserva toda la información digital original, o permite reconstruirla durante la reproducción. Entre los formatos de audio sin pérdidas se incluyen los siguientes:
- DSD (DFF)
- DSD (DSF)
- WAV
- AIFF
- FLAC
- ALAC
Con pérdidas
Un formato de audio con pérdidas elimina una parte de la información de la grabación digital original para ahorrar espacio, a la vez que intenta conservar en la mayor medida posible la calidad de sonido original al reproducir la grabación. Cada formato utiliza un punto de equilibrio diferente entre la compresión para ahorrar espacio y la conservación de la información para mantener la calidad del sonido.
Entre los formatos de audio con pérdidas se incluyen los siguientes:
LPCM
La modulación por código de pulsos lineal (LPCM, Linear Pulse Code Modulation) es la base de la grabación de sonido digital. Se registran muestras de una señal analógica de manera periódica y se registra su amplitud en forma de un punto en una escala digital. Debido a la ausencia de procesamiento y compresión de datos, la calidad del sonido puede alcanzar los niveles de un estudio profesional; sin embargo, los archivos resultantes son muy grandes, por lo que la LPCM no resulta práctica para el uso cotidiano.
La velocidad de muestreo determina la exactitud del flujo digital original.
S-Master HX
La tecnología de amplificadores digitales de Sony, diseñada específicamente para el audio de alta resolución con el fin de reducir la distorsión y el ruido en rangos de frecuencia más amplios. Puesto que amplifica las señales digitales directamente (en lugar de convertirlas primero en señales analógicas), S-Master mantiene la pureza de la señal original para conseguir una reproducción más fiel.
SA-CD
Superaudio CD es un formato de grabación desarrollado por Sony para grabar sonido en formato DSD, sobrepasando el rango dinámico que se puede capturar en un CD. Mientras que el rango dinámico del audio en CD estándar es de 96 db, el de un SA-CD es de 120 db. La velocidad de muestreo del SA-CD es de 2,8 MHz, 64 veces la de un CD estándar.
A diferencia del audio en CD normal, SA-CD admite el sonido Surround de 5.1 canales y también el sonido de 2 canales (estéreo). Por motivos de protección de las copias, el audio de un SA-CD está cifrado, lo que significa que se puede reproducir con cables de salida analógicos, HDMI o i-Link, pero no con cables ópticos o coaxiales.
Velocidad de muestreo
Al crear una grabación digital a partir de una fuente analógica, la velocidad de muestreo es el intervalo de tiempo entre las muestras; cuanto más alto es este valor, menor es la pérdida. El audio en CD, por ejemplo, tiene una velocidad de muestreo predeterminada de 44,1 kHz, lo que significa que cada segundo se registran 44.100 muestras.
En general, una mayor frecuencia de muestreo equivale a una mayor calidad de grabación. El audio de alta resolución tiene una velocidad de muestreo de 96 kHz o superior, y una profundidad de bits de al menos 24 bits.
SBC
El códec de audio estándar para la transmisión de audio digital a través de Bluetooth. Puesto que SBC está diseñado para priorizar el uso eficiente del ancho de banda por encima de la calidad del sonido, no es la solución idónea para la transmisión de audio de alta calidad. LDAC de Sony proporciona el triple de datos que SBC, lo que permite transmitir audio de alta calidad a través de Bluetooth.
Subwoofer
En un sistema de sonido Surround de 5.1 canales o 7.1 canales, un subwoofer es un altavoz que solo reproduce sonidos de baja frecuencia o el canal LFE específico. Dado que la audición humana no puede diferenciar claramente de qué dirección proceden las frecuencias bajas, el subwoofer se puede colocar en cualquier lugar de la habitación.
Gracias a que todas las frecuencias bajas se envían al subwoofer, los otros altavoces pueden ser más pequeños, por lo que, en conjunto, el sistema ocupa menos espacio.
Sonido Surround
Los sistemas de sonido Surround de 5.1 canales y 7.1 canales envían diferentes canales de audio a los altavoces que están dispuestos alrededor de la audiencia, proporcionando así una experiencia auditiva más rica. ".1" hace referencia al uso de un subwoofer como altavoz adicional para las frecuencias bajas.
Conversión de señales
Cuando se reproduce una grabación de audio digital en formato con pérdidas, algunas veces es posible rellenar los "huecos" del sonido original mediante una estimación matemática de la ubicación teórica de la información original. Este proceso se conoce como "conversión de señales" y puede mejorar el sonido de las grabaciones de menor calidad hasta aproximadamente el nivel del audio de alta calidad.
El exclusivo algoritmo DSEE HX de Sony mejora las fuentes de sonido existentes hasta prácticamente la calidad de sonido del audio de alta resolución.
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