Calidad del audio digital en informática musical
“Audio digital” no es sinónimo de “audio de calidad”, ya que durante la creación, almacenaje y copia el audio puede sufrir un deterioro en función del proceso utilizado. He aquí algunas nociones básicas para que tanto músicos como audiófilos puedan asegurar la calidad de sonido de sus archivos al crear una grabación de audio.
Obtención y almacenaje
Técnicamente hablando, el audio digital es la codificación digital de una onda sonora. Consiste en una secuencia de valores enteros que se obtiene de dos procesos: el muestreo (capturar muestras de la señal eléctrica a intervalos regulares de tiempo) y la cuantificación (convertir el nivel de las muestra obtenidas en un valor entero de rango finito y predeterminado).
Tanto la frecuencia de muestreo como el número de bits de cuantificación deben ser escogidos adecuadamente para conseguir la calidad exigida según su uso. Por ejemplo para los CDs tenemos una tasa de muestreo de 44,1 kHz y 16 bits de cuantificación, lo que se considera mas que suficiente para el público en general. En cambio en un estudio profesional se suele trabajar a 48 kHz y 24 bits.
De todas formas, la elección de estos valores no asegura una calidad de sonido, ya que el uso de un hardware de poca calidad puede producir ruidos y pérdidas de frecuencias debido, por ejemplo, a la calidad de los filtros “antialiasing” durante el muestreo o a la bondad del “dithering” durante la cuantificación.
Una vez obtenido, el audio digital se almacena en diferentes formatos físicos de lectura y escritura: magnético digital (DAT, disco duro), óptico digital (CD), magneto-óptico digital (minidisc, CD-RW) y electrónico (lápices USB, memorias). La información se puede guardar de forma continua (CD-Audio, DAT) o de forma aleatorio o indirecta (disco duro, memorias, CD-ROM)
Archivos de audio digital
¿Se pueden producir pérdidas al copiar, mover o enviar los archivos digitales?. Todos los dispositivos que participan en la copia y almacenamiento de archivos digitales disponen de sistemas de detección y eliminación de errores. De igual manera, en el envío de los archivos por redes (intranet, internet) o por radiofrecuencia (Bluetooth, WIFI) se utilizan protocolos de corrección de errores que aseguran la integridad de los datos.
Sólo existe una excepción: durante la grabación y la reproducción de un CD-Audio se puede producir un error denominado “Jitter”, por lo que no se recomienda usar este formato cuando se quiere preservar la calidad del audio. En cambio un CD-ROM si que es infalible contra el Jitter, y si que es un formato válido para almacenar audio digital, sin perder calidad, en forma de archivos de datos.
Compresión de archivos
El formato de archivo más usado para almacenar audio digital es el PCM lineal con calidad de CD: el fotmato wav (windows) o el aiff (mac). Este tipo de archivo ocupa bastante espacio, el cual se puede reducir mediante lo que en informática se denomina compresión de archivos.
Se distinguen dos formas de comprimir archivos de audio: sin pérdidas de información (como ALAC, FLAC o WindowsMedia Audio Lossless) y con pérdidas de información (como AAC, AC3, AMR, ATRAC, MP3, Real Audio o Vorbis).
La complejidad de la información contenida en los sonidos hace muy difícil la compresión sin pérdidas, lográndose tan solo ratios de compresión entre el 50% y el 60%. Este tipo de compresión puede utilizarse para aplicaciones profesionales debido a que la información original siempre puede recuperarse.
La compresión con pérdidas, con ratios entre el 2% y el 30%, basada en la psicoacústica, elimina información considerada despreciable por ser difícil de captar por nuestros oídos. No se debe usar para aplicaciones profesionales, ya que sonidos supuestamente despreciables para su escucha en otros ámbitos, pueden resultar imprescindibles para desarrollar con éxito muchos de los procesos que se llevan a cabo en un estudio.
Música en internet
Al respecto de la calidad del audio en internet, hay que diferenciar entre las dos formas existentes para escuchar música a través de este medio: la descarga directa y el streaming.
La descarga directa consiste copiar el archivo digital desde un ordenador remoto hasta el nuestro. Tal y como dijimos anteriormente, la copia de archivos es un proceso perfecto que no deteriora el audio contenido en el mismo. El éxito en internet del formato mp3, de poca calidad, radica en la reducida velocidad de las conexiónes existentes, pero en los últimos tiempos, con la proliferación de conexiones mas rápidas, está creciendo el uso del formato FLAC. En cuanto al ámbito profesional, muchos estudios aceptan el envío de archivos de audio por internet para su producción, mezcla, mastering, etc, pero siempre se pide que el archivo sea sin pérdidas de información como WAV, AIFF o FLAC.
El streaming consiste en que la información de audio digital se escucha directamente a medida que se va descargando y se destruye un instante después. Es el sistema utilizado por radios por internet y tiene el problema de que necesita mantener un flujo constante de información para que el oyente no sufra “cortes”. A día de hoy esto sólo se puede asegurar reduciendo la cantidad de información como en la compresión con pérdidas y se puede decir que el streaming aún no se puede utilizar a nivel profesional.
Conclusiones
Para la obtención de audio digital de calidad hay que partir de un buen hardware que posea unos buenos filtros antialiasing y un buen dithering. El proceso de obtención se tiene que hacer por lo menos a 44,1 kHz/16 bits para uso general y a 48 kHz/24 bits para uso profesional.
El archivo obtenido se puede guardar, mover y copiar sin problemas pero no se recomienda su grabación en formato CD-Audio. También se puede comprimir siempre que se utilice un formato de compresión sin pérdidas de información.
Por último, el audio también se puede enviar por internet sin perder calidad mientras no se haga mediante streaming.
Siguiendo estas indicaciones podremos asegurarnos de que nuestros archivos de audio mantienen la máxima calidad en todo momento.