Grabación y codificación digital en coma flotante

Hola!


Ni con vídeos lo entiendo... igual soy algo cazurro

[Este vídeo ya no está disponible en Youtube]

Resumen muy simplificado:

A grandes rasgos 24 bits int = 32 bits float (24 bits para la mantisa y los 8 bits restantes son para el exponente)

Ventajas de grabar/exportar a 32 bits coma flotante = NINGUNA (a efectos prácticos reales)
Ventajas de procesar audio a 32 bits coma flotante = TODAS (mayor precisión operaciones, rango dinámico cuasi infinito...)

Lo 32 bits en flotante son útiles para poder mantener la definición del sonido a bajo nivel dado que la definición es muchísimo más alta en cualquier rango mientras que los enteros tienen una definición absoluta en vez de la relativa. No es práctico, la verdad, 24 bits ya permiten obtener una definición del volumen más que suficiente. Aunque claro, para cine es un plus. Para música y con tanto maximizador con 16 bits vamos sobrados.

Si necesitas entender la diferencia entre entero y flotante podrás encontrar ejemplos en cualquier página sobre inform´tica.
A grandes rasgos, el problema de los enteros es que es una escala fija mientras que el flotante, como su propio nombre indica, puede definir dentro de un rango flotante/variable que viene definido por los primeros 8 dígitos.

El_Ingeniero escribió:

Ni con vídeos lo entiendo... igual soy algo cazurro

¿Y qué es lo que no entiendes concretamente?.

Un saludo.

Porque en enteros distorsiona y en coma no lo hace, si en teoria solo hay diferencia de un decimal. Entiendo su uso, pero no el fundanento tecnico que evita la distorsion en coma.

Es lo que tiene que las fuentes de información sean grandes autoridades científicas del procesamiento digital de la señal. Encima de que es gratis y en vídeos molones, tampoco vamos a pedir que sea riguroso y se entienda como si fuera un buen tratado, ¿no?

En ninguno de los dos casos tiene por qué distorsionar, porque la saturación en una suma digital es perfectamente detectable a priori.

La ventaja de tener resolución extra es que si hay saturación en 32 bits en coma flotante, como el código tiene bits de sobra para representar valores más allá del rango de saturación (suele ser entre -1.0 y +1.0) , lo podemos arreglar atenuando la señal mezclada. En el caso de 24 bits, el código no llega más allá de ese margen y la información que cae fuera se pierde, por lo que hay que atenuar las pistas individuales dejando margen para la suma (headroom).

#5

WikiLoL escribió:

A grandes rasgos, el problema de los enteros es que es una escala fija mientras que el flotante, como su propio nombre indica, puede definir dentro de un rango flotante/variable que viene definido por los primeros 8 dígitos.

Poco más que decir:
Coma fija = Escala fija
Coma flotante = Escala relativa (variable)

Si tengo inquietudes y curiosidades muy tecnicas pues que le voy a hacer. I tratados tecnicos... (creciendo como ingenieros)

El_Ingeniero escribió:

Porque en enteros distorsiona y en coma no lo hace, si en teoria solo hay diferencia de un decimal. Entiendo su uso, pero no el fundanento tecnico que evita la distorsion en coma.

La diferencia principal es el rango dinámico del que dispones.
Para entender el concepto que hay detrás es suficiente por entender el concepto de cifras significativas de una medida:
https://es.wikipedia.org/wiki/Cifras_significativas
y el sistema de notación científica:
[url]https://es.wikipedia.org/wiki/Notación_cient%C3%ADfica[/url]

Cuando tienes un sistema basado en coma fija necesariamente tienes que incluir todas las cifras de un número, tanto si son significativas como si no.
En el caso de la coma flotante puedes usar únicamente las cifras significativas con un mismo número de bits.

Veamos esto con un ejemplo:
pongamos que una señal de valor 1 entra a una unidad de proceso, la cual aplica una ganancia proporcional a 10, con lo que la salida será de valor 10 (todo con valores constantes para simplificar).
En el gráfico adjunto puedes ver que en la escala de coma fija el valor 10 está fuera de nuestra escala, sin embargo en la escala de coma flotante cae dentro. De aquí se extrae que una misma señal y proceso llegarían al limite superior de saturación en el caso de como fija pero no en coma flotante.
El dibujo también refleja como para un mismo número de bits, la codificación en coma flotante tiene una precisión no constante y que disminuye a medida que el número se hace más grande.

No tomes como referencia la codificación que he usado, es meramente ilustrativa.

Alguien escribió:

Porque en enteros distorsiona y en coma no lo hace, si en teoria solo hay diferencia de un decimal. Entiendo su uso, pero no el fundanento tecnico que evita la distorsion en coma.

Aunque no distorsiones la señal pasando 0 dB peak value en coma flotante esta sí va ser recortada y vas a obtiener la clásica señal cuadrada que se obtiene al hacer salvajadas como esas.

Alguien escribió:

Lo 32 bits en flotante son útiles para poder mantener la definición del sonido a bajo nivel dado que la definición es muchísimo más alta en cualquier rango mientras que los enteros tienen una definición absoluta en vez de la relativa.

La principal razón de trabajar a 32 bits coma flotantes es... la mejora en el procesamiento de los plugins, que tienen 8 bits más de definición, por así decirlo. ¿Otra?. Pues que al pasar los tracks a 16 bits no tienes que hacer dithering mientras que a 24 sí. ¿Cuándo es conveniente usar 32 bits point float?. Pues en producciones muy modestas con equipos muy modestos y todo en digital. En los estudios pro con un quintal de hardware y conversores que valen un riñón cualquier cosa suena bien a 16, ya ves.

Holden escribió:

En los estudios pro con un quintal de hardware y conversores que valen un riñón cualquier cosa suena bien a 16, ya ves.

Porque no haces uso de esos 16 bits.

Un saludo.

Holden escribió:

Aunque no distorsiones la señal pasando 0 dB peak value en coma flotante esta sí va ser recortada y vas a obtiener la clásica señal cuadrada que se obtiene al hacer salvajadas como esas.

Esto no es del todo correcto. Trabajando en coma flotante el recorte sólo se producirá si la señal supera los 0 dBFS en el momento de llegar al DAC, antes puedes sobrepasarlo tranquilamente en muchos, muchos dBs; ya que a 32 bits float es prácticamente imposible recortar la señal.

Holden escribió:

La principal razón de trabajar a 32 bits coma flotantes es... la mejora en el procesamiento de los plugins, que tienen 8 bits más de definición, por así decirlo.

Otro error. La precisión de la mantisa es exactamente la misma: 24 bits. Lo que varía al representar un número a 32 bits en coma flotante es que hay 8 bits extra para el exponente. Lo que permite representar números extraordinariamente pequeños (casi infinitesimales) y enormemente grandes (de ahí que sea casi imposible llegar a recortar la señal), pero siempre con una precisión de 24 bits, o "definición", según tu terminología.

Holden escribió:

que al pasar los tracks a 16 bits no tienes que hacer dithering

Tercer error. Cuando no se considera necesario efectuar el proceso de dithering es al pasar de 32 bits float a 24 bits int. Ten en cuenta que un número digital a 32 bits float equivale a uno a 24 bits int. Al convertir a 16 bits int el dithering es exactamente igual de necesario (o prescindible, según opiniones) tanto si el audio original está a 32 bits float como a 24 bits int (a efectos prácticos es en esencia y a grandes rasgos lo mismo, para no tener que ahondar en tecnicismos).


Te recomiendo que si no tienes muchos conocimientos sobre audio digital, antes de empezar a afirmar falsedades y difundir falacias es preferible informarse previamente, hay mucha documentación disponible al respecto. En este mismo hilo encontrarás un par enlaces útiles para que empieces a entender las diferencias entre la reprentación de números digitales como enteros y la representación de números digitales en coma flotante.

Plodustol Pegalups , tremendo aporte!!!

Entonces, si distribuimos la musica de forma digital a 24 bits¿es conveniente en la sesion ponerlo en 32 y exportarlo en 32 para luego volver a bajarlo a 24?o es una chorrada en ese caso?

Gracias.

#13
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