Parámetros del audio digital

Parámetros del audio digital

En este artículo vamos a tratar las propiedades o parámetros del audio digital, los cuales encontraremos en prácticamente cualquier proyecto de producción o postproducción que abarque la parte sonora.

Frecuencia de muestreo

La frecuencia de muestreo, también conocida como tasa de muestreo, es el número de muestras que se toman por intervalo de tiempo. De esta forma, si se cogen 8.000 muestras de una señal en 1 segundo, hablamos de una frecuencia de muestreo de 8.000 Hz.

Debido a que normalmente su utilizan frecuencias de varias decenas de miles de muestras por segundo, es común encontrar la unidad kHz (equivalente a 1.000 Hz).

Comparación demostrativa entre una señal muestreada a 16 Hz y la misma versión muestreada a 8 Hz.
Comparación entre una señal muestreada a 16 Hz y la misma versión muestreada a 8 Hz. Una frecuencia mayor de muestreo nos dará mayor resolución temporal, pudiendo recuperar una versión más fiel de la señal original.

El punto clave aquí es que a mayor número de muestras por segundo, más fiel será la representación de la señal sonora original en el eje temporal, a la vez que podremos registrar frecuencias más altas (es decir, a mayor tasa de muestreo, mayores serán las frecuencias que podamos registrar).

El oído humano no es capaz de percibir frecuencias de más de 20 kHz, por lo que una tasa de muestreo de 48 kHz es suficiente para registrar audio de una forma fiel. La norma que se aplica generalmente, es utilizar como mínimo una tasa de muestreo del doble de la frecuencia más alta que queramos registrar.

Bits por muestra

Los bits por muestra es el número de bits que vamos a utilizar para codificar cada muestra tomada. Si hemos utilizado una frecuencia de muestreo de 8.000Hz, cada segundo tendrá 8.000 muestras, y cada una de ellas será codificada con un número determinado de bits. Lo normal es utilizar 8, 16, 24 o 32 bits por muestra

El punto clave aquí es que a mayor número de bits por muestra, mayor precisión en la representación de la señal en el eje de la amplitud (normalmente voltaje).

Comparación entre diferentes profundidades de bits aplicadas a las muestras de una señal de audio.
Comparación entre diferentes produndidades de bit aplicadas a las muestras de una señal de audio (muestreada a 16 Hz en el ejemplo). En el ejemplo se han aplicado 3 bits (equivalente a 8 valores posibles) y 2 bits (equivalente a 4 valores posibles).

Tasa de bits

La tasa de bits también es uno de los parámetros del audio digital, pero no debe confundirse con los aspectos vistos anteriormente, ya que es la tasa de datos (bitrate) de una señal de audio final, después de haber sido codificada.

De esta forma, una señal de audio codificada con una tasa de muestreo de 44.100Hz y con 16bits por muestra (asumiendo que no ha recibido ningún tipo de compresión), tendrá un flujo de datos de datos de 44.100×16 = 705.600 bits/segundo = 706 kbits/s (aplicando redondeo).

Número de canales

Podemos dividir diferentes tipos de formatos de audio en función del número de canales que tienen.

Mono

Hablamos de señal mono (monoaural) cuando se trata de un único canal de audio. Por ejemplo, la grabación que realiza un micrófono individual, o la grabación de una guitarra a través de una interfaz de audio.

Una señal mono no necesariamente se corresponde con un único instrumento; por ejemplo, podemos exportar una canción creada originalmente en estéreo a un fichero de audio de un único canal (mono).

Estéreo

Hablamos de señal estéreo (estereofónica) cuando se trata de dos canales de audio. Normalmente una de las señales está pensada para hacerla llegar al oído izquierdo (L) y la otra para hacerla llegar al oído derecho (R).

Es típico encontrar la música en este formato, para ser reproducida por un par de altavoces (izquierdo y derecho), ya sea a través de cascos o monitores de audio.

Otros

Hay formatos y sistemas capaces de soportar audio con más de dos canales. Un ejemplo típico es el del estándar Dolby Digital con sonido 5.1, que cuenta con 6 canales de audio para generar una atmósfera sonora completa para el espectador.

Códec y formato

Otro aspecto a tener en cuenta siempre es el códec con el que vamos a codificar la señal y el formato contenedor de audio que usaremos para almacenarla.

Generalmente utilizaremos códecs y formatos de audio sin pérdidas durante las diferentes etapas de producción y postproducción (grabación, limpieza de ruido, edición, mezcla, etc.), tales como WAV, AIFF o FLAC.

Utilizaremos códecs y formatos con compresión (tales como MP3, AAC, Vorbis, etc.) a la hora de exportar nuestro proyecto para ser consumido en diferentes dispositivos y tecnologías: reproductores portátiles, streaming, etc.

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