¿Grabar a 24 o 16 bits?. He ahí el dilema

edding
#16 por edding el 21/03/2003
Alguien escribió:
una pregunta practica...¿que coño de formato empleo?..

Mi opinion (que no deja de ser una opincion) es usar 24/44
-24 porque yo realmente noto un poco el margen que da 24 y no es un gasto muy grando respecto a 16
descartaría 48 khz si tu destino es hacer cds a 44khz ya que realmente puedes perder más en el resampleo (48khz44khz) que con lo que se pueda ganar grabando a 48khz
Solo utilizaría 48khz para el caso de que no hubiera mas remedio, como la gente que trabaja con live y su procesador interno va a esa frecuencia.
Hoy en dia con un PC utilizar mas de 24/44 me parece tirar recursos para muy muy poca mejora, pero como todo el mundo sabe esto cada dia va para arriba y me callo en cuanto a lo que haré el dia de mañana o cuando salga otra especificacion diferente a la del CD. (seguramente acaberemos todos usando 32/96khz en algunos años, de la misma forma que el garrulo de mi vecino usa un pentium 4 a 3 ghz para escribir en el word las cartas de la comunidad).

salu2,edding.
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edding
#17 por edding el 21/03/2003
Alguien escribió:
otra cosa, hoy muchos de los cacharros, cada vez mas tienen salidas digitales.. previos, sintes etc... ¿que tal una targeta con solo entradas y digitales? ¿no es una opcion cada vez mas valida?..¿que opciones hay? ¿como va esta historia

Yo hay veces que utilizo la salida digital de un procesador de TC electronic de guitarra conectada a una entrada digital de mi live y consigo "puentear" los asquerosos conversores de la live y el resultado es cojonudo ya que con los drivers kx-project tienes una tarjeta hi-end por mil duros.
Las entradas digitales son un gran invento ;)
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xxazzz
#18 por xxazzz el 21/03/2003
hola:

si, efectivamente de eso se trata, yo por ejemplo utilizo como coversores los del cdr philips 765 que tengo, le conecto el mini previo marshall DRP-1 por entrada de linea y saco la señal por spdif, me gusta el sonido de sus conversores, le dan un toque mas "plano" que para guitarras muy distorsionadas esta bien... ¿hay alguna targeta con varias entradas spdif que funcionen al mismo tiempo ¿multiuentrada spdf???...
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edding
#19 por edding el 21/03/2003
Yo tengo la RME digi 96/8 PST que puede grabar hasta 8 entradas digitales pero en formato ADAT. La que no es PST te viene sin entradas analogicas y sale un pelín mas barato. Lo malo es que es un pelín cara, supongo que habrá mas por ahí.
Yo desde luego cuando tenga tiempo voy a hacerle mas entradas digitales a mi live, ya que creo que puede trabajar ¡¡hasta con 4 simultaneas!!. Realmente la circuitería para hacer entradas no es muy complicada y no pasa de utilizar puertas logicas (NOT) resistencias y algunos condensadores para filtrado. Lo chungo son las salidas SPDIF que necesitan transformadores que hay que bobinar a mano porque son rarillos de encontrar

Yo la entrada que hice fue cortando la pista de microfono de la live con un cutter (quien quiere esa ruidosa y mierdosa entrada) y puenteando de ahí al circuito casero soldado a la live y de ahi al procesador emu10k1, con eso puedo conectar la entrada spdif en la misma tarjeta. lo chungo es que ya me he quedado sin jacks de entrada y tendría que hacer una tarjeta de expansion con el coñazo que eso supone. Pero en teoría podría hacerle hasta 3 entradas más.

salu2
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Dj_Geizer
#20 por Dj_Geizer el 21/03/2003
Lo del cooledit y la respuesta de edding es totalmente correcto.

Una onda cuadrada no se puede reconstruir nunca a la perfección despues de ser muestreada (de hecho una onda cuadrada no existe). Una señal limitada en banda si.

Por supuesto que obtienes una mayor fidelidad de la onda cuadrada trabajando a 96 Khz y la tendrias mejor aún a 192 k, 500 k etc..

El tema se trata de reconstruir la forma de onda original. Y una señal limitada en banda como lo es la de audio (unos 22 Khz), no necesita ser muestreada a una freq mayor que el doble de su frecuencia máxima (44.1 Khz sería conocida como frecuencia de Nyquist). Con el doble de la frecuencia máxima de la señal puede ser luego perfectamente reconstruida a través de un filtro paso bajo, correctores de fase etc.. sin que ocurra aliasing (funcionamiento interno de un conversor ADC).

La frecuencia de muestreo se aumenta por muchos motivos como expliqué.. en parte porque los sistemas de audio reales no se comportan como deberían teóricamente y a nivel de procesado se gana mucha precisión..

Lo del número de bit es algo distinto y bueno que cada uno haga lo que vea según sus necesidades y exigencias profesionales..

El estándar tira sin duda a 24/96 y con eso tenemos en mi opinión mas que suficiente.

La clave de aumentar el número de bits y la frecuencia por encima de 16/44.1 está principalmente orientado a ganar precisión en los procesados
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edding
#21 por edding el 21/03/2003
Vaya al final me levanto por la mañana para estudiar y me quedo toda la mañana de palique en hispasonic.. jeje.

DJ_Geizer, coincido contigo en algunas cosas: la señal de audio esta limitada en banda tanto por arriba como por abajo (20hz-22khz). Si el mundo de la electronica fuera ideal nadie podría protestar por utilizar 44khz como frecuencia de muestreo ya que ese es un problema acotado para los humanos y el de la profundidad de bit tambien por limites prácticos. Pero solo admito las siguientes mejoras:
a) Frecuencia de muestreo: Relajacion en cuanto las especificaciones del filtro conversor analogico-digital, tanto en banda de paso como en rizado: El espectro se comprime al usar mas frecuencia de muestreo y para un filtro igual de malo que otro se putea menos la señal. Una vez que la señal entra en el procesador en formato digital la frecuencia de muestreo no sirve para nada en cuanto mejorar la calidad (solo para agobiar mas al procesador).

b) profundidad de bit: suponiendo que el ruido de cuantificacion no esta correlado con la señal (si lo está no tendría ni webos de estudiar el follon que se lia), se puede suponer que el rudio de cuantificacion es como la adicion de un ruido blanco gaussiano con espectro plano. Y todo el mundo acepta barco como animal acuatico y por lo tanto se reduce la profundidad de bit a un mero dato que dan los fabricantes: "Relacion señal/ruido SNR". Todo el mundo se traga el pastel (hasta yo) y automaticamente, como por arte de magia relacionan la profundidad de bit con:
-el rango dinamico (mentira cochina, el rango en el conversor en voltios es el mismo)
-SNR general (mentira tambien, suponer la señal incorrelada con el ruido de cuantificacion es una aproximacion para no quemar neuronas), ademas SNR ¿respecto a que frecuencias ? ¿constante en toda la banda? ¡ja!

Yo personalmente uso 24 bits porque el procesado en el ordenador es el mismo, lo primero que hace un secuenciador con una señal de 16 bits en convertirla internamente a 32 bits en punto flotante, y la CPU no se va agobiar mas procesando audio que venga a la tarjeta a 24 bits. Lo unico que puede influir son archivos mas grandes y mas carga para el disco duro a la hora de leer.
Respecto a lo de con 96khz se escucha mejor, a a 192 mas todavía. con 24 bits tengo un rango dinamico de bla bla bla..¡cuidadín! ¿cuanto de mejor? ¿por que se escucha mejor?

Usar 192khz supone usar una velocidad de proceso 4 veces mayor que a 44khz ¿se escucha 4 veces mejor? he ahí la cuestión.

salu2, edding.
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Dj_Geizer
#22 por Dj_Geizer el 21/03/2003
Hola desde el principio de mis posts en esta tema he intentado dejar claro que trabajar por encima de 44.1 no es necesario para conseguir recuperar una señal que haya sido sólo digitalizada.

He intentado dejar claro que la principal ventaja de aumentar la frecuencia como el número de bits está en la precisión de las operaciones realizadas por el procesador de señal y por supuesto una suave mejora de la calidad de audio.

Aunque por supuesto las muestras de 24 o 16 bit son pasadas a 32 e incluso 64 bits en algunos procesadores de audio.
Lo de que el espectro se comprime al usar mas frecuencia de muestreo ¿?¿?¿?

Aumentar el número de bits en un conversor si aunmenta la relación señal a ruido, eso es totalmente cierto, disminuye el error de cuantificación. ¿por qué dices que no?
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Dj_Geizer
#23 por Dj_Geizer el 21/03/2003
Por cierto me quedo totalmente con la moraleja de Proty :)
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edding
#24 por edding el 21/03/2003
Hola, perdona que no te contestara por la mañana, pero es que tenía que ir a clases.
Alguien escribió:
He intentado dejar claro que la principal ventaja de aumentar la frecuencia como el número de bits está en la precisión de las operaciones realizadas por el procesador de señal y por supuesto una suave mejora de la calidad de audio.

si, pero la precision una vez que la señal es digital no depende para nada de la frecuencia de muestreo. De hecho si abres muchos procesadores digitales de audio te encuentras un bloque diezmador (que tira muestras) justo antes del procesador para relajarlo.

Alguien escribió:
Lo de que el espectro se comprime al usar mas frecuencia de muestreo ¿?¿?¿?


El espectro donde trabajan los ingenieros de DSP es el "espectro discreto" y tiene la particularidad de que no es un eje de frecuencias en Hz sino que trabaja en frecuencias desde -PI a PI. Este eje se comprime al elevar la frecuencia de muestreo. Como mencionaste a Nyquist pensé que conocías los fenomenos del muestreo en el mundillo nyquist. lo de que "se debe muestrear al doble para recuperar la señal bla bla.." es solo el eslogan final de los trabajos de nyquist pero hay por debajo mucha miga, creeme. Al diseñar sistemas digitales se exprime a fondo para ahorrar algunos milloncejos en los diseños.
Alguien escribió:

Aumentar el número de bits en un conversor si aunmenta la relación señal a ruido, eso es totalmente cierto, disminuye el error de cuantificación. ¿por qué dices que no?


Si, aumenta el ruido de cuantificacion, no digo que no. Pero ¿como es ese ruido de cuantificacion?. Cuando te compras una tarjeta solo te dan un dato en dB que es la relacion señal/ruido y ahí han supuesto que el ruido de cuantificacion lo modelan como un ruido blanco superpuesto a la señal y eso no es del todo cierto ya que el ruido puede estar correlado con la señal.
Lo que quería recalcar es romper el mito de mas bits-->menos ruido de forma lineal y totalmente conocida como he visto por ahí en formulas estupidas de numerodebits*6=dB . ¡no es tan sencillo! ¿que pasa con el factor de cresta? ¿y si hay correlaciones cruzadas con la entrada? bla bla bla.
Lo peor es que incluso lo he visto en revistas de la talla de future music y la verdad es que cuando menos me hace gracía. no pido que la gente lea el AES pero pediría a algunos redactores un poco de prudencia al simplificar algo que puede ser muy complicado porque es tremendamente facil pillarse los dedos y pediría un poco de desconfianza a eslogans del tipo "deberías grabar a 24 bits porque como con cada bit obtengo 6 dB obtengo bla bla... "..hey! para el carro. no hay relaciones tan sencillas y menos aun lineales.

salu2,edding.
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Dj_Geizer
#25 por Dj_Geizer el 21/03/2003
Hola edding, estoy deacuerdo contigo, da gusto hablar con gente que entiende, no cai en el espectro en tiempo discreto (tengo una asignatura, este año y a ver si la apruebo.. ).

Lo de que mas bits no es lo único que mejora la relación señal a ruido y no lo haga siempre de la misma manera ..entiendo que habrá otros factores etc.. como dices tu el ruido y la señal pueden estar correlados... pero claro se trabajan con modelos sencillos, suponiendo quizás que son incorrelados (ruido blanco y gaussiano) pero no conozco muy bien con la produndidad que se llevan a cabo estos diseños, y lo del factor cresta tampoco me acuerdo muy bien por qué afecta.

Otra cosa, ¿por qué se diezma a la entrada de los procesadores de audio ? ¿ Para trabajar con menos muestras ? ¿ En qué cantidad y con qué criterio se tiran ?

gracias :)
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edding
#26 por edding el 22/03/2003
Hola dj_geizer,
Como supongo que estudiarás, el eje de frecuencias del mundo digital es cíclico, es decir es periódico, tu tienes una ventanita de -PI a PI (recuerda que ya no se trabaja con Hz) y la resolucion de esa ventana depende de la frecuencia de muestreo con la que hayas muestreado la señal. Todas las frecuencias que se salen de esa ventana por la derecha vuelven a entrar por la izquierda si uno no las filtra antes de digitalizar, basicamente en eso consiste el aliasing.La maxima frecuencia es PI porque en el mundo digital la maxima frecuencia posible es una muestra arriba del todo y la siguiente abajo del todo: cos(PI*n) en esta funcion a darle valores a n consecutivos sale 1,-1, 1, -1.. etc y esto muestra arriba, muestra abajo..etc.
Cuando tenemos una señal analógica limitada en banda y la muestreamos, su espectro cambia a la nueva escala ocupando otro ancho de banda diferente al analógico. Si se ha muestreado al doble de la maxima frecuencia el espectro se ajustará justo hasta los limites permitidos . Este es justo el caso límite y el que conoce todo el mundo.
Una cosa te tiene que quedar clara con el eje de frecuencias:
diezmar (tirar muestras)--->El eje se expande
interpolar (inventarse muestras)--->el eje se comprime
Entonces podemos ajustar el espectro si no ha llegado completamente a PI tirando muestras y expandiendo el eje justo antes de PI para que no haya aliasing. Esto se hace siempre antes de llegar al procesador para no agobiarlo inutilmente y no supone perdida de informacion.
Un ejemplo que me sirvió bastante para entender mejor el aliasing y el muestreo es el siguiente:
Tu cerebro muestrea las imagenes que le llegan a 50 imagenes por segundo. Hacemos girar una rueda progresivamente y mientras la frecuencia de giro sea menor que 25 hz (la mitad de la de muestreo), conseguiras ver bien como gira la rueda. En cuanto la rueda gire mas rapido y se sobrepase la frecuencia de muestreo de tu cerebro, empezarás a ver la rueda girar al revés y encima a baja frecuencia (aliasing puro y duro), jamás conseguiras ver una frecuencia mayor de giro de 25hz (la mitad) debido a que la frecuencia de muestreo de tu cerebro limita tu resolucion. Lo de tirar muestras sería equivalente a las camaras que muestran las repeticiones lentas en el futbol. Graban muy rapido (sobremuestrean, comprimen el eje digital) pero despues tiran muchas muestras para mostrartelo a una velocidad de parpadeo justa (expanden el eje hasta PI).
salu2,edding. (coño que largo me ha quedado esto, espero no aburrirte)
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Dj_Geizer
#27 por Dj_Geizer el 22/03/2003
Muchas gracias por tu explicación, tenía las nociones básicas acerca del espctro discreto, he estudiado la transformada Z y bueno este año toca fourier discreto etc..

Sobre lo que comentas en el último post si tenía conocimiento, pero no sabía que se diezma a la entrada del procesador para cubrir el espectro discreto completo.

Entonces si muestreo por ejemplo supongamos a 96 Khz estoy muestreando unas 2 veces por encima de lo habitual, del espectro discreto se ocupa tan solo la mitad?. Para rellenarlo en ese caso se diezma, tirando una de cada 2 muestras quizás ? y asi tengo todo el espectro discreto completo. Pero ¿ qué sentido tiene muestrear a 96 Khz y luego diezmar ? Dices que para aliviar carga al procesador pero no entiendo... sería estúpido muestrear mas frecuencia y luego tirarlas... Algo me pierdo pero no se donde..

¿ Y por cierto qué tiene que ver el factor de cresta con el ruido de cuantificación o el SNR ?

Un saludo y gracias, por cierto de aburrirme nada, a mi por lo menos estos temas me encantan ;)
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legolas
#28 por legolas el 22/03/2003
Yo aunque tengo una tarjeta Terratec 24/96 no puedo grabar a 24 bits porque cuando escucho la onda resultante, siempre suena un chasquido o sonido estraño al principio del sample, solo al principio. Sabe alguien a causa de que puede ser. Uso Cubase Sx. Configuracion???
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edding
#29 por edding el 22/03/2003
Hola dj_geizer, antes de nada quería celebrar que pueda discutir por fin sobre estos temas de autentica ingeniería de audio con alguien por aqui ya que a mi tambien me encantan. Si has estudiado la transformada Z ya tienes bastante resuelto de fourier discreto, ya que practicamente entre otras cosas basta con sustituir Z por e^jw (el circulo unidad del plano Z donde se dibujan lo polos y los ceros de los filtros y señales).

Por lo que yo se la tendencia de sobremuestrear se justifica para:
-que el espectro al comprimirse mas de la cuenta pase por zonas de los filtros mas ideales en los bloques de A/D.
-Tambien se sobremuestrea para reducir la potencia del ruido de cuantificación.
-Para los famosos conversores Sigma-delta de 1 bit que hoy en dia estan hasta en la sopa y que se tiende cada vez mas a usar (como los de AKM)

El primer caso es intuitivo, si dejas un filtro no ideal fijo pero el espectro lo comprimes (el eje) haces que el filtro sea más ideal, y que el espectro quepa mejor por él.
El segundo caso es mas dificil de ver, pero te voy a poner un ejemplo con el caso que propones: imaginate que sampleas a 96 khz una señal limitada a 24khz. Tienes que en el espectro discreto de la señal llega hasta PI/2 (la mitad), el resto de PI/2 a PI se puede considerar ruido y no hay señal y lo puedes filtrar. Despues al diezmar el espectro ya se ajusta, pero te has quitado algo de ruidillo antes. Sin embargo si muestreas a 44.1khz no puedes filtrar en ningun sitio porque hay señal en toda la banda. ¿pillas la idea?, personalmente creo que es matar moscas a cañonazos pero puede ser una justificacion de subir la frecuencia de muestreo para los puristas.
El tercer caso si que lo veo más logico. Existe una clara tendencia para construir conversores A/D donde todo sea digital y ventilarse todas las resitencias, condensadores que metan fallos de fabricacion, etc... Para hacer esto se usa un conversor de 1 solo bit que es muy facil de hacer pero a cambio se sube la frecuencia de muestreo a toda hostia. El esquema es un poco complicado y cuesta ver como se hace, pero para que te quedes con la idea simplemente piensa que los bits de cada muestra van saliendo en serie y no en paralelo como los conversores clásicos. De forma que se aumenta internamente un monton la frecuencia de muestreo se samplea y luego... pues bueno, a tirar muestras.

El factor de cresta es el cociente entre la maxima tension de pico del conversor y la potencia de la señal, de forma que puede aumentar la relacion señal a ruido para potencias bajas de señal. Se suele coger un valor de 4 para el estudio teórico, pero despues en la realidad siempre hay membrillos que graban bajito y el ruido puede subir. Para sacar este factor hay que liar la de dios con matemáticas estadísticas.
Una formula apoximada del SNR puede ser:
SNR=10.8 +6.02*B-20LOG(factor_cresta)

siendo B el numero de bits. Esto no deja de ser un modelo y bastante simple además, pero es lo que hay ;)

salu2, edding.
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edding
#30 por edding el 22/03/2003
Perdona me he equivocado en lo ultimo que dije, quería decir que para potencias bajas de señal el ruido sube... y como es lógico por lo tanto la SNR baja.
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