frecuencia de muestreo y resolución de bits "superiores

#1 por i-sonic el 24/09/2003
Trabajando con frecuencia de muestreo y resolución de bits altas (superiores a las de un cd de audio)...

Hola a todos! Hace algún tiempo ya que tengo una Creamware Luna II que se suma a la SoundBlaster Platimum que ya tenía. El caso es que ahora puedo trabajar a 24 bits y a 96 KHz. Puestos a buscar la calidad de sonido, entonces siempre debería trabajar con esas resoluciones; pero teniendo en cuenta que al final lo que quiero es grabar un cd con mis pistas (a 44.1Khz y 16 bits) entonces la cuestión ya no está tan clara. Por algún sitio he leído que siempre es mejor trabajar a 24 bits pues a la hora de aplicar efectos (de envío o inserción) se va perdiendo resolución o algo así. No lo sé, me encuentro ante una cuestión técnica que todavía no me queda del todo clara. Alguien me puede ayudar con este tema por favor... Me encantaría saber como trabajáis con el secuenciador (yo uso Cubase SX) los que utilizáis frecuencia de muestreo y resolución de bits altas en los proyectos (método método método...)

Muchas gracias por escuchar.-
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#2 por Vendaval el 26/09/2003
Hola! ... Bien, vamos a ver:

Segun el teorema de un señor muy listo (de cuyo nombre no quiero acordarme), 44.1 Khz a 16 bits son suficientes para grabar cualquier material d audio con la calidad adecuada para la percepción del oído humano. Voy a dejar ésto aquí....

Pues bien, q tiene una muestra con + Khz? --->> Sencillamente, + samples por seg. La "onda" grabada, se asemejará + a la real (Estará menos "escalonada", al haber una frecuencia > de muestreo). > Khz = a > calidad de sonido? Si. -- > PERO hay + factores q inciden en una grabación, como son el cableado, las entradas, los conversores.... éstos pueden "ensuciar" tanto la señal grabada, q resulte imperceptible e innecesario el aumento de Khz en la frecuencia de muestreo. En las tarjetas mediocres y con material mediocre, suele suceder.

Por otra parte, está la resolución de bits. Una muestra grabada a 24 bits suena mejor q la misma a 16? No. -- > PERO en el momento en q modifiques la muestra en cualquier programa d audio (normalizándola, aplicando una Eq, un compresor o cualquier efecto...) comienza el grave problema de la grabación digital, el "reemplazo" de los bits menos significativos (Permíteme q m ría :lol: :lol: :lol: ) por los nuevos, y así con cada mínimo cambio q hagas... irás perdiendo resolución de la muestra original. El resultado? Acabarás con una muestra q habrá perdido un enorme nro. de armónicos... igual, al final de todo el proceso (grabación, edición, mezcla, mixdown, mastering....), de la señal original queda una resolución < de 12 bits...

Al grabar a 24 bits (o 32....), se "doblan" los bits, teniendo un margen de pérdida de los menos significativos ( :mrgreen: ) menor, puesto q hay +. Cuando acabes todo el proceso y tengas tu master final, entonces lo conviertes a 16 (no voy a entrar en polémicas con el dither y de+ parches de la tremendamente impresionante grabación digital :mrgreen: ), y ése es el proceso + adecuado, salvo q tengas muchaaaa pasta y t compres una plataforma de grabación analógica seria.

Salu2 8)
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#3 por Vendaval el 26/09/2003
... Ah! Se m olvidaba decirte cómo trabajo yo, puesto q lo preguntabas:

- En 1er lugar, trabajo en Cubase a 44.1 Khz, 24 bits.

- En 2º, grabo la mezcla final en DAT, a través de unos cables analógicos unidireccionales de 15 cm (Puesto q cuestan sobre 150.000 pts el metro). En el DAT grabo a 48 Khz.

- En 3º, paso del DAT a la tarjeta (a través de los mismos cables, pero en sentido contrario :wink: ), grabando en ésta a 32 bits coma flotante y masterizo.

- En 4º y último lugar, paso el wav resultante del mastering (de 32 bits coma flotante) a 16 bits.

... Y eso es todo!!!

Salu2 8)
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#4 por pPe el 26/09/2003
wenas
umm... ¿no puedes grabar directamente a 48 Khz...?
y además ¿que cables son eso...? ¿no puedes pasar el audio desde el ordenador al DAT digitalmente...?


salu2.
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#5 por lokez el 26/09/2003
Alguien escribió:

Segun el teorema de un señor muy listo (de cuyo nombre no quiero acordarme)


pues el señor este creo recordar que en realidad son dos, o el origen de quien fue el primero en proponer el teorema este de la conversión ADC, creo recordar q según que profesores algunos decian un tal niquist o un tal shannon... creo que esos eran sus nombres.

Saludos

Gracias Texvo!

Taker 51

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#6 por Vendaval el 26/09/2003
lokez escribió:
pues el señor este creo recordar que en realidad son dos


No, amigo Lokez; me estaba refiriendo al teorema de Niquist; La ley de Shannon nos habla de la transmisión del sonido en presencia del ruido....



pPe escribió:
umm... ¿no puedes grabar directamente a 48 Khz...?
y además ¿que cables son eso...? ¿no puedes pasar el audio desde el ordenador al DAT digitalmente...?


T cuento, amigo pPe... prefiero grabar a 44.1 Khz en principio, debido a problemas de incompatibilidades con determinados plugins; al trabajar a 24 bits y teniendo en cuenta q modifico muy poco el audio, es + q suficiente.

D los cables ya he hablado largo y tendido en otros foros... para mayor información, visita la página:

http://www.monstercable.com/

Q por qué no lo paso directamente por digital? Es muy sencillo, sencillamente, me gusta la calidez q le dan éstos cables al audio, 100.000 veces mejor q una fría (o mejor dicho helada) entrada digital de mier*a... ( con perdón :mrgreen: ).

Salu2 8)
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#7 por Automator el 01/10/2003
Muy interesante lo dicho en este hilo. Solo comentar que el amigo Nyquist dijo resumidamente que para reconstruir una señal que ha sido muestreada hay que muestrearla al doble de la frecuencia de ese señal (o algo asi :wink: ), si nuestro orejón se considera que oye hasta 22 kHz, pues el doble son los 44 kHz. El 0,1 debe ser de propina. :lol:

Lo de los 16 bit si no me equivoco no obecede a este concepto. Con 16 bits tienes 86 dB de rango dinámico, justito para audio en general, bueno para lo que se oye por ahi comprimido (nuestro oído puede oir hasta 120-130 dB, un ruido de la h***). Con 24 bits, si no patino, nos vamos a 108 dB, algo ya muy superior. Ojo! No confundir con la relación señal-ruido final en la grabación, que va a ser inferior por todos los errores añadidos en los procesos digitales, como muy bien indica vendaval.

Saludos
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#8 por pPe el 01/10/2003
wenas

creia io que lo de los bits más que el margen dinámico es la resolución del volumen. con 16 bits tendriamos 65536 posibilidades de volumen mientras que con 24 bits tendriamos 16777216.


un abrasso, shimo.
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#9 por javi el 01/10/2003
Vendaval escribió:
Por otra parte, está la resolución de bits. Una muestra grabada a 24 bits suena mejor q la misma a 16? No. -- >


Permítame que discrepe.

Una muestra a 24 bits suena mejor que la misma a 16, otra cosa es que tu oído lo aprecie o no.

Creo que tienes alguna confusión en cuanto a conceptos teóricos (otra cosa es que los apreciemos en la práctica).

La resolución no nos ofrece un mayor rango dinámico, de hecho una resolución de un solo bit, nos ofrecerá el mismo rango que una resolución de 128 bits. La resolución lo que nos va a aumentar es la precisión en los valores manejados.

Por poner un ejemplo, voy a hablar de números (y sus redondeos) :
Parto de la cifra 1.000.000 que la representaré en cada "resolución" (con decimales, con unidades y en millones)

1.000.000; 1.000.000,00 y 1

Ahora voy a sumarle 1 en los tres casos obteniendo

1.000.001; 1.000.001,00 y 1 respectivamente

Ahora voy a sumarle 0,01 (siempre a las cifras originales)

1.000.000; 1.000.000,01; y 1

Por ultimo voy a sumar un millón

2.000.000; 2.000.000,00; y 2

Como se puede comprobar, cuando trabajamos con una resolución de millones, son necesarios cambios enormes para variar el resultado, al trabajar con unidades el resultado es más sensible y al llegar a los decimales alcanzamos la precisión "necesaria".

Aplicando este ejemplo al sonido digital, podríamos decir que la "precisión necesaria" para el oído humano según shannon es de 16 bits (posteriormente se dirá que no es suficiente y se hablará de 24).

Ahora bien, si a la mayoría de los mortales nos vale con 16 bits (e incluso menos como se puede comprobar con algunos mp3) ¿para que necesitamos muestras a 24 bits?. Pues para conseguir buenos efectos que requieren de mayor precisión.

Imaginemos que a nuestro sueldo (cien euros diarios) se le aplica una subida del 0,001 % cada día respecto al sueldo del día anterior. Yo preferiría desde luego trabajar con precisión de decimales, ya que de lo contrario mi sueldo no aumentaría nunca. Pero es que si trabajase con precisión de millones, ¡¡me quedaría sin sueldo !!

Cuando trabajamos con efectos "buenos", esa precisión "extra" es la que marcará la diferencia entre que realmente suene bien o no. y por eso, aunque posteriormente se convierta a 16 bits, es mejor trabajar con resoluciones superiores.

Aaaaaaaaaaaaaaaaaaadios

Javi
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#10 por shockwavedj el 04/10/2003
Alguien escribió:
Q por qué no lo paso directamente por digital? Es muy sencillo, sencillamente, me gusta la calidez q le dan éstos cables al audio, 100.000 veces mejor q una fría (o mejor dicho helada) entrada digital de mier*a...

Ayyyy, Vendaval que ya nos estás provocando a los amantes de lo digital, jeje...
Pero amos a ver, si te compras unos cables que valen 150.000 pelas el metro (lo sigo flipando desde cuando lo contaste la vez anterior, la fibra de InAsGa, creo que sale a tres millones el kilómetro -3000 pelas/m- y es una maravilla tecnológica) y luego dices que te gusta como colorea el sonido ???

Respecto a lo de emplear más o menos bits, para una tarjeta situada dentro del chasis del ordenador, aproximadamente entre los 2 y seis bits de menor peso bailan por el ruido eléctrico y electromagnético de los componentes, fuentes, etc... Es decir que pasas de 16 a 12 bits de media o de 24 a 20 bits (o incluso menos en este caso). Por ello, conforme si pretende aumentar la calidad real del audio, la primera medida que toma cualquier fabricante es sacar los conversores de la caja y conectarlos con una interfaz digital al ordenador.
El tema de los Hz si influye en los bits. No son dos parámetros sin correlación. Una frecuencia de muestro alta puede producir una relación señal a ruido de cuantificación equivalente a aumentar tantos bits en el DAC, con la ventaja de que es más fácil duplicar la frecuencia de muestreo que añadir un bit más.

Para ver cómo afecta la mezcla, los envíos, gananacias y en general las operaciones a la señal de audio, recomiendo echar una ojeada al este pdf:
http://www.goldenagemusic.se/pdf/MixBus%20Theory.pdf

NOTA: me parece que también lo dice el pdf, pero no hay que olvidar que el margen dinámico que dan x bits se da para una sinusoide de la máxima amplitud. En realidad toda señal que no tenga la máxima amplitud tiene peor relación señal al ruido. Aunque esto también pasaba en analógico.
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#11 por pPe el 04/10/2003
wenas...

creia io que el margen dinámico de una señal senoidal muestreada a 16 bits era iwal al de la misma muetreada a 24 bits... que lo único que cambiaba era el fondo de escala, esto es,que si la señal llegaba a 100 lo que variaría serían los incrementos.

tambien pensaba que la diferencia entre más bits o más velocidad de muestreo daba como lugar a distintos tipos de errores de cuantificación...

un abrasso, shimo.
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#12 por shockwavedj el 04/10/2003
Bueno, vamos a ver. El margen dinámico es un termino que proviene de los sistemas analógico y que venía a ser la relación entre el máximo nivel que podía tener una señal sinusoidal y el mínimo. El máximo se definía para un nivel de distorsión determinado (THD, por ejemplo) y el mínimo generalmente venía limitado por el ruido intrínseco del sistema.
Ahora bien, pasamos a sistemas digitales y resulta que el nivel máximo es el de clip, el de recorte, es decir el máximo digito binario que se puede dar con una cantidad de bits determinada. Y el mínimo, también depende de los bits, y se produce por el ruido de cuantificación. Pero este ruido no se define en un instante de tiempo, sino como todo nivel de señal, en un intervalo de integración, o promediado. Esto es, no se trata de amplitudes sino de energías, que vienen a ser amplitudes al cuadrado promediadas en una ventana de tiempo. Para señales naturales (voz, música) el ruido de cuantificación se distribuye uniformemente en toda la banda. De forma que aunque tengamos N bits, si ampliamos la banda de trabajo por encima de la banda de audio (subir frecuencia de muestreo, sobremuestrear) el ruido de cuantificación aparece también en frecuencias que no escuchamos, y por lo tanto, en las que escuchamos se nota menos. Si además empleamos algún sistema de conformación de ruido (noiseshaping) podemos inducir a que los errores de cuantifiación tengan un determinado comportamiento espectral y predominen en frecuencias no audibles (ultrasónicas), mejorando aún más la relación señal a ruido del sistema. En ultima instancia hay sistemas aún más complejos que modelan psicométricamente el ruido de cuantificación para aprovechar los procesos de enmascaramiento en frecuencia y reducir, ahora sí, el ruido percibido.
Es un tema algo complejo pero espero haberlo aclarado un poquillo!
Salu2!
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#13 por shockwavedj el 04/10/2003
Como ejemplo podéis buscar información en internet sobre el conversor sigma-delta de 1 bit, que consigue con un sólo bit, pero a una alta velocidad binaria, digitalizar con la máxima calidad. La mayor parte de los sistemas digitales de hoy en día emplean este sistema (reproductores de CD, de MP3, DVD-A, Minidisc, etc...). Esto prueba la relación entre frecuencia de muestreo y longitud de muestra.
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#14 por pPe el 06/10/2003
wenas...

muy interesante la modulación sigma-delta...


un abrasso, shimo.
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#15 por Vendaval el 07/10/2003
...nas! Vaya, veo q el hilo ha continuado bastante desde q lo dejé... muy bien, vamos a ver:

- Quién se apuesta conmigo mil duros a que le pongo la misma muestra grabada a 16 bits y a 24 y no m las diferencia?? - Algún voluntario???

Sólo 5 intentos, un fallo y cobro... hace?

shockwavedj escribió:
Ayyyy, Vendaval que ya nos estás provocando a los amantes de lo digital, jeje...
Pero amos a ver, si te compras unos cables que valen 150.000 pelas el metro (lo sigo flipando desde cuando lo contaste la vez anterior, la fibra de InAsGa, creo que sale a tres millones el kilómetro -3000 pelas/m- y es una maravilla tecnológica) y luego dices que te gusta como colorea el sonido ???


Amigo shockwavedj, pues sí... los compré. Lo cierto es q no para el estudio, sino para mi equipo de música. Creo q no has escuchado nunca éste tipo de cables.... t sugiero q solicites una audición de un equipo serio en una tienda especializada (con sala de audición competente). Pide q t vayan cambiando los cables... Cualquier oído medianamente entrenado notará las b]abismales[/b] diferencias entre modelos.

Este tipo de cables, en la práctica, se utilizan + a modo de "previos" q otra cosa... cada uno "colorea" (suena) de una manera muy distinta; por supuesto, ningún ser medianamente inteligente gastaría ese dinero en cables para escuchar "chunda, chunda". M imagino q no tengo q explicarte el porqué...

T sugiero, tbn, q leas mi entrada en diario Lo-Fi de Alta Calidad; allí se habla de algo relacionado con éste tema (sonido digital/analógico, producciones). Reitero lo dicho: " Lo sencillo es hacer q suene de P.M."; Ahora, darle "sabor" a una producción, es harina de otro costal.

Tal y como dije en otro hilo, lo importante es saber utilizar el oído. He probado mil y una formas de exportar el Master... la q indico + arriba, finalmente, es la q mejores resultados me ofrece de forma aplastante; Si vas a criticar mi método de trabajo, vas a tener q argumentarlo de manera MUY, MUY seria para q al menos, t de un criterio; cómo t he dicho antes, las diferencias saltan a la vista... ( o + bién al oído... :mrgreen: )

Salu2 8)
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