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Comprensión del audio digital. Guía básica

¿Se siente confuso por la terminología utilizada para describir los equipos de audio? Hemos creado una guía rápida para ayudarle a comprenderla mejor.


Conceptos básicos: grabación de audio digital

Como los sonidos del mundo real varían continuamente, la grabación digital es siempre solo una aproximación de la gama completa de sonidos que existen. No obstante, los avances alcanzados en las tecnologías de grabación están ampliando continuamente el espectro y la precisión de lo que puede grabarse digitalmente.

Cuando se realiza una grabación digital desde una fuente analógica, como sucede en el caso de un concierto en directo o de un grupo de músicos que se encuentran en un estudio de grabación, el sonido se muestrea a intervalos periódicos. La amplitud del sonido se graba como un número, lo que crea un registro digital de la fuente de audio analógica con una serie de números discretos.

La cantidad de sonido analógico original que se captura con la grabación digital depende principalmente de la velocidad de muestreo y de la profundidad de bits (número de muestras que se toman por segundo y cantidad de información que contiene cada muestra).

Almacenamiento del audio digital

Una vez realizada una grabación digital, esta puede almacenarse en diversos formatos, cada uno de los cuales tiene un modo distinto de equilibrar la calidad del sonido con el tamaño del archivo digital que se está creando: desde siempre, por ejemplo, las grabaciones con una calidad extremadamente alta no han resultado prácticas para reproductores de música pequeños.

Sin embargo, como cada vez existen más opciones de almacenamiento digital con dispositivos portátiles que presentan una capacidad para albergar una gran cantidad de gigabytes, el audio digital de calidad muy alta se está convirtiendo en una realidad al alcance de millones de personas.

Guía básica sobre las funciones de audio

5.1 ch
7.1 ch
Analógica
Profundidad de bits
Códec
Compresión
Digital
Dolby Digital
Dolby True HD
DSD
DSEE HX
Sonido Surround digital DTS (DTS Digital Surround)
Audio maestro DTS (DTS Master Audio)
Audio de alta definición (Hi-Res Audio)
LDAC
Efectos de baja frecuencia (LFE, Low-Frequency Effects)
Sin pérdida
Con pérdida
LPCM
S-Master HX
SA-CD
Velocidad de muestreo
SBC
Subwoofer
Sonido Surround
Interpolación

5.1 ch

Abreviatura inglesa de 5.1 canales; se trata de una forma de proporcionar sonido Surround para transmitir una sensación similar a la que se percibe en un teatro. Alrededor del usuario se colocan cinco altavoces y un subwoofer y cada uno de ellos recibe un canal distinto tal como se especifica a continuación:

  1. Dos canales en la parte delantera
  2. Un canal en la parte delantera central
  3. Dos canales "envolventes"
  4. Un canal de efectos de baja frecuencia (LFE)

El subwoofer, que recibe el canal LFE, puede colocarse en cualquier lugar de la habitación. En comparación con un sistema de sonido Surround sin un subwoofer, este sistema ahorra espacio, pues todas las frecuencias bajas se envían al subwoofer y el resto de altavoces pueden ser más pequeños, ya que no tienen que producir bajos. Véase también 7.1 ch

7.1 ch

Un sistema de sonido Surround de 7.1 canales utiliza 7 altavoces y un subwoofer. Es similar a un sistema 5.1 ch, pero con dos canales adicionales de sonido Surround traseros.

Analógica

Una grabación analógica almacena el sonido original efectuando cambios en un soporte físico, como puede ser una cinta magnética o un disco de vinilo. Esto representa un método distinto al que se utiliza en una 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 estándar del formato de audio CD es de 16 bits, con una velocidad de muestreo de 44,1 kHz, lo que significa que se toman 44.100 muestras por segundo y que cada muestra almacena 16 bits de información. Por lo general, una profundidad de bits mayor implica una calidad del sonido más alta, pero también un archivo de mayor tamaño.

El audio de alta definición tiene una profundidad de bits de al menos 24 bits, así como una velocidad de muestreo de 86 kHz o más.

Códec

Cuando el sonido se graba digitalmente, pasa por un codificador/decodificador, que se conoce con el término abreviado de "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 puede almacenarse de forma electrónica. Cuando el audio se reproduce, el códec "decodifica" el archivo digital para producir sonido.

Cada códec de audio utiliza un método distinto para codificar la señal analógica, por lo que todos presentan ventajas y desventajas relativas al almacenamiento y a la reproducción del sonido.

Compresión

Al realizar una grabación de audio digital pueden obtenerse archivos de gran tamaño, lo que limita los usos prácticos de la tecnología, por ejemplo, en lo que respecta al número de canciones que pueden almacenarse en un reproductor de música digital. Por esta razón, la mayor parte de los formatos de audio utiliza alguna forma de compresión, excluyendo algunas informaciones del sonido con el fin de reducir el tamaño del archivo generado.

La forma en la que el sonido se comprime y se descomprime cuando se reproduce afecta al sonido final que se escucha. Los formatos de archivo en los que se pierde información reciben el nombre de formatos con pérdida. Por su parte, los formatos que mantienen toda la información del sonido o permiten reconstruirla cuando este se reproduce reciben el nombre de formatos sin pérdida.

Digital

A diferencia de lo que ocurre con una grabación analógica, una grabación digital convierte el sonido en una cadena de números que pueden almacenarse de forma electrónica (por ejemplo, en un CD o en una unidad de disco duro) y, después, vuelve a convertir estos en sonido en el momento de la reproducción. El formato de archivo digital más extendido es el MP3.

Dolby Digital

Formato de audio estándar con pérdida que se utiliza para DVD y como formato básico para Blu-ray. Aunque se trata de un formato de compresión con pérdida, presenta una calidad suficiente para utilizarlo en salas de cine. En comparación con el formato de sonido Surround digital DTS, la calidad del sonido es inferior, pero la mayor tasa de compresión también implica que los archivos son más pequeños, por lo que el uso del formato Dolby Digital se encuentra más extendido.

Dolby True HD

Formato de compresión de audio sin pérdida similar al formato Audio maestro DTS. Los dos se utilizan como formatos de sonido opcionales para Blu-ray Disc.

DSD (Direct Stream Digital)

Direct Stream Digital (DSD) es un método de grabación digital con una velocidad de muestreo extraordinariamente alta que supera la del formato de audio de alta definición y es entre 64 y 128 veces mayor que la del audio CD. Para algunos ingenieros de sonido, este formato representa lo más cerca que un archivo digital puede estar de la fuente analógica original. Algunos modelos de audio de alta definición de Sony también son capaces de reproducir audio del formato DSD.

DSEE HX

El sistema de mejora del sonido digital DSEE HX (Digital Sound Enhancement Engine HX) es una tecnología de interpolación exclusiva de Sony. Cuando se reproduce un audio digital que se encuentra en un formato comprimido, la tecnología DSEE HX sustituye las frecuencias altas perdidas en tiempo real, lo que ofrece una calidad del sonido cercana a la alta definición. Todo el audio reproducido en un equipo DSEE HX se mejora, por lo que el usuario tiene la sensación de encontrarse realmente en un estudio de grabación o en un concierto en directo.

Sonido Surround digital DTS (DTS Digital Surround)

Formato de audio estándar con pérdida que se utiliza para DVD y como formato básico para Blu-ray. En comparación con el formato Dolby Digital, el sonido Surround digital DTS presenta una calidad el sonido más alta, pero su uso no se encuentra tan extendido, pues produce archivos de mayor tamaño.

Audio maestro DTS (DTS Master Audio)

Formato de comprensión de audio sin pérdida similar al Dolby True HD. Los dos se utilizan como formatos de sonido opcionales para Blu-ray Disc.

Audio de alta definición (Hi-Res Audio)

El audio de alta definición se refiere por lo general a grabaciones digitales con una velocidad de muestreo de 96 kHz / 24 bits o superior. Esto produce una calidad del sonido mucho más alta que la de las grabaciones en CD o MP3, pues el formato de audio CD estándar se muestrea a 44,1 kHz / 16 bits.

Si ve el logotipo de audio de alta definición en un producto de Sony, significa que el producto se ha diseñado para aumentar al máximo el rendimiento del audio de alta definición. Así, independientemente de si se trata de reproductores de música portátiles, auriculares, altavoces o sistemas de cine en casa, puede configurar un sistema completo de audio de alta definición de Sony.

Conozca más detalles sobre el audio de alta definición

LDAC

LDAC es un códec de audio de Sony que permite disfrutar de audio inalámbrico de alta calidad a través de una conexión Bluetooth.

Cuando el audio se transmite a través de Bluetooth, por lo general utiliza el códec SBC Bluetooth estándar, que puede dar lugar a una pérdida de calidad. El códec LDAC transmite una cantidad de datos 3 veces mayor que el códec SBC, por lo que mantiene un audio de alta calidad a través de Bluetooth y mejora la experiencia de escucha inalámbrica de cualquier tipo de música.

Efectos de baja frecuencia (LFE, Low-Frequency Effects)

Un canal de efectos de baja frecuencia (LFE) es una pista de audio independiente que se utiliza para sonidos graves comprendidos entre 3 Hz y 120 Hz, como los efectos de sonido profundos y bajos que aparecen en las películas. En un sistema de sonido Surround, este canal suele enviarse al subwoofer.

Sin pérdida

El formato de audio sin pérdida almacena el audio digital de forma que mantiene toda la información digital original, o bien permite reconstruir esta durante la reproducción. Entre los formatos de audio sin pérdida cabe citar los siguientes:

  1. DSD (DFF)
  2. DSD (DSF)
  3. WAV
  4. AIFF
  5. FLAC
  6. ALAC

Con pérdida

Un formato de audio con pérdida elimina parte de la información de la grabación digital original con el fin de ahorrar espacio pero, al mismo tiempo, intenta mantener la mayor parte posible de la calidad del sonido original cuando la grabación se reproduce. Cada formato establece un equilibrio diferente entre la compresióndestinada a ahorrar espacio y la conservación de la información para mantener la calidad del sonido.

Entre los formatos de audio con pérdida cabe citar los siguientes:

LPCM

La modulación lineal por impulsos codificados (LPCM, Linear Pulse Code Modulation) constituye la base de la grabación de sonido digital. Una señal analógica se muestrea a intervalos periódicos y su amplitud se registra como un punto en una escala digital. Como no se produce un procesamiento ni una compresión de los datos, la calidad del sonido obtenida es tan alta como la de los estudios profesionales; no obstante, se generan archivos de gran tamaño, por lo que esta técnica no resulta práctica para el uso del día a día.

La velocidad de muestreo determina la precisión de la corriente digital original.

S-Master HX

Tecnología de amplificación digital de Sony desarrollada específicamente para el audio de alta definición con el fin de reducir la distorsión y el ruido que se producen en rangos de frecuencia más amplios. Como la tecnología S-Master amplifica directamente las señales digitales, en lugar de convertirlas primero en señales analógicas, mantiene la pureza de la señal original, por lo que la reproducción es más fiel.

SA-CD

Superaudio CD es un formato de grabación desarrollado por Sony para grabar sonido en formato DSD, que supera el rango dinámico que puede capturarse en un CD. Mientras que el rango dinámico del formato de audio CD estándar es de 96 db, el del formato SA-CD es de 120 db. La velocidad de muestro del del formato SA-CD es de 2,8 MHz, 64 veces mayor que la de un CD estándar.

A diferencia del formato de audio CD normal, SA-CD es compatible con el sonido Surround 5.1 ch, así como con el sonido (estéreo) de dos canales. El formato de audio SA-CD está cifrado para protegerlo frente a posibles copias, lo que significa que puede reproducirse a través de cables de salida analógicos, HDMI o i-Link, pero no a través de cables ópticos o coaxiales.

Velocidad de muestreo

Cuando se realiza una grabación digital desde una fuente analógica, la velocidad de muestreo es el intervalo de tiempo transcurrido entre muestras; cuanto mayor sea este valor, menos pérdidas se producen. Por ejemplo, el formato de audio CD tiene una velocidad de muestreo estándar de 44,1 kHz, lo que significa que se toman 44.100 muestras por segundo.

Por lo general, una velocidad de muestreo más alta implica una mayor calidad de la grabación. El audio de alta definición tiene una velocidad de muestreo de 96 kHz o superior, así como una profundidad de bits de al menos 24 bits.

SBC

Códec de audio estándar para transmitir audio digital a través de Bluetooth. Como el códec SBC está diseñado para priorizar el uso de eficiente del ancho de banda sobre la calidad del sonido, no resulta ideal para transmitir audio de alta calidad. El formato LDAC de Sony alberga una cantidad de datos tres veces superior al códec SBC, lo que permite transmitir audio de alta calidad a través de Bluetooth.

Subwoofer

En un sistema de sonido Surround 5.1 ch o 7.1 ch, un subwoofer es un altavoz que reproduce únicamente los sonidos de baja frecuencia o el canal LFE específico. Como nuestro oído no puede discernir fácilmente la dirección de la que proceden las bajas frecuencias, el subwoofer puede colocarse en cualquier lugar de la habitación.

Como todas las frecuencias bajas se envían al subwoofer, el resto de altavoces pueden ser más pequeños, por lo que el sistema en su totalidad ocupa menos espacio.

Sonido Surround

Los sonidos Surround 5.1 ch y 7.1 ch son sistemas para enviar canales de audio independientes a los altavoces que se encuentran dispuestos alrededor del usuario, lo que enriquece y mejora la experiencia de escucha. El dígito .1 se refiere al uso de un subwoofer como altavoz de baja frecuencia adicional.

Interpolación

Cuando se reproduce una grabación de audio digital en un formato con pérdida, en ocasiones es posible llenar algunos de los "huecos" del sonido original calculando matemáticamente la ubicación en la que habría estado la información original. Este método recibe el nombre de "interpolación", pues puede mejorar el sonido de las grabaciones de baja calidad para que se aproxime al audio de alta calidad.

El algoritmo DSEE HX exclusivo de Sony interpola las fuentes de sonido existentes a una calidad del sonido cercana al audio de alta resolución.