Digitalización
Resolución
La resolución de una grabación establece su grado de fidelidad con respecto al sonido original. Depende de dos factores básicos que son la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits. Son los parámetros que emplea el conversor A/D (analógico/digital) que se encuentra en la tarjeta de sonido. Ambos, por tanto, son claves para establecer la calidad del sonido final.
La frecuencia de muestreo establece cuántas muestras por segundo se tomarán del sonido original. Cuantas más muestras por segundo mayor será la aproximación del sonido grabado al sonido original. Esta frecuencia se mide en ciclos por segundo: hercios (Hz). Así una frecuencia de muestreo de 44,1khz significa que para la grabación de un segundo se sonido se han tomado 44100 muestras.
El Teorema de Nyquist establece que para poder representar digitalmente con fidelidad un sonido analógico, la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia más aguda presente en la señal analógica. Teniendo en cuenta que los límites de audición de ser humano se sitúan en torno a los 20000Hz, parece claro que una frecuencia de muestreo de 44100Hz puede cumplir con estas expectativas.
La profundidad de bits establece cuántas gradaciones distintas se pueden emplear al realizar cada muestra. Cuantos más bits, mayor será la aproximación del sonido grabado al original.
Para entender mejor esto baste recordar que un bit (binary digit) es la unidad más pequeña de almacenamiento de un ordenador y puede tener dos valores posibles: 1 y 0. Para calcular cuantos números del sistema decimal (el que utilizamos los seres humanos habitualmente para contar) podemos representar con un número binario de un cierto número de bits solo hay que hacer la siguiente operación: 2 elevado al número de bits. Así por ejemplo con 8 bits podemos representar cualquier número decimal entre 0 y 255 (2 elevado a 8 nos da 256 números posibles, contando el cero). Por tanto con 16 bits (la resolución de un CD de audio) podemos representar hasta 65536 gradaciones posibles y con 32 bits hasta 4294967296.
Todo el mundo entiende que cuanta más resolución tenga una imagen mayor será el detalle y la nitidez con el que la percibamos. De igual modo no es lo mismo representarla con tan solo 16 colores a hacerlo con millones de matices de color distintos. Pues exactamente igual sucede con el sonido y los factores que establecen la resolución de un grabación.
También hay que tener en cuenta en el establecimiento de la resolución de grabación el número de canales para los que se va a realizar la grabación. Si sólo se realiza para un canal hablamos de una grabación mono. Si se realiza para dos canales entonces se denomina estéreo. Esos son los dos tipos básico de selección de canales de grabación, aunque los nuevos sistemas de sonido envolvente están haciendo que este número vaya creciendo. Y naturalmente esto amplía las exigencias de tamaño de los archivos de grabación puesto que las exigencias en cuanto a frecuencia de grabación y resolución de intensidad que hayamos elegido habrá que multiplicarlas por el número de canales seleccionados.
El estándar de grabación con calidad de Compact Disc se estableció en una frecuencia de muestreo de 44100Hz con una profundidad de 16 bits en estéreo. Sin embargo, los avances tecnológicos de los últimos años están extendiendo cada vez más sistemas de grabación (que ya se encuentran en tarjetas de sonido que podríamos catalogar como semiprofesionales), que emplean una frecuencia de muestreo de 96000Hz con una profundidad de 24 bits. Parece que las ventajas de este incremento de resolución afloran durante la fase de mezclas y, en cierta medida, también durante la fase de grabación puesto que es muy difícil grabar realmente a 16 bits de profundidad, ya que implicaría grabar con el nivel de entrada máximo (sin embargo, grabando a 24 bits se garantiza, aunque el nivel de grabación no sea el máximo, más de esos 16 bits). Aunque la capacidad de un CD no varía y al final debería masterizarse con la resolución habitual. Sin embargo, parece que la calidad extra que se consigue sí que puede ser grabada en los nuevos soportes como el DVD-Audio.
Tamaño de los archivos
Parece claro que si la calidad de grabación es mayor siempre deberíamos grabar con la mayor frecuencia de muestreo posible y con el mayor número de bits de intensidad. Pero el precio que hay que pagar por tanta calidad es el tamaño del archivo resultante.
Pongamos un ejemplo. Imaginemos que hemos grabado un minuto de sonido con una frecuencia de muestreo de 44100Hz y una profundidad de 16 bits en estéreo (es decir, los valores empleados para grabar con calidad de CD). Para calcular cuánto nos ocuparán los datos generados en esta grabación basta hacer la siguiente operación:
60 segundos x 44100Hz x 16bits x 2 canales = 84672000 bits
Es decir, un minuto de grabación con esa calidad nos requiere 84672000 bits lo que traducido a bytes (un byte es igual a 8 bits) serían 10584000. En resumen, necesitamos unos 10 Mb para grabar un minuto de sonido con calidad de CD. Esto nos explica también de donde viene el límite de capacidad de 74 minutos de grabación en un CD audio.
Y si empleamos una resolución de grabación 96 khz y 16 bits en estéreo cada minuto de grabación nos ocuparía unos 33 Mb (60 segundos x 96000Hz x 24 bits x 2 canales = 276480000 bits). Es decir, que si queremos grabar con esta resolución debemos tener muy en cuenta que la cantidad de espacio en el disco duro que nos van a requerir las grabaciones es algo más del triple que con la otra resolución.
Tampoco debemos olvidar que el tamaño de los archivos generados implica un mayor consumo de los recursos de procesamiento que intervienen en su generación. Y esto significa que a mayor resolución de grabación se reduce la cantidad de pistas audio que, por ejemplo, podrán grabarse simultáneamente.
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