Qué es FRECUENCIA DE MUESTREO y PROFUNDIDAD DE BIT

Cuando grabamos una señal de audio, queremos capturarla con la mayor calidad posible, que la grabación sea una representación exacta de la señal original. Por esta razón, tenemos que entender cómo determinan la frecuencia de muestreo y la profundidad de bit en esto.

Frecuencia de Muestreo

La frecuencia de muestreo (o sample rate en inglés) es la cantidad de muestras tomadas de una señal analógica en un segundo para luego ser convertida en digital.

Pongamos un ejemplo: Para grabar un video, nuestra cámara captura una cantidad de fotos por segundo, que puede ser a 24, 30, 60, incluso mucho más. De la misma manera, cuando grabamos voces e instrumentos, el programa puede capturar 44 100 muestras por segundo (44.1 kHz) y hasta más. Por eso, tal como un video se verá más real a una frecuencia mayor de fotogramas (fotos por segundos), de la misma manera a una frecuencia de muestreo mayor más parecida será la captura de la señal analógica.

En un ordenador, en una interfaz de sonido y en otros dispositivos de captura encontramos  que podemos trabajar tanto a 44.1, 48, a 96 kHz y hasta más. Es normal querer trabajar con la máxima calidad posible, pero tenemos que considerar la calidad de los componentes que tenemos, la potencia de procesamiento y para qué o quienes es el material grabado. Si no tenemos una interfaz de audio, si nuestro material final es para YouTube, o incluso si es para nuestro consumo en nuestro hogar, con una frecuencia de 44.1 kHz puede que nos baste. Si trabajamos profesionalmente, nuestras capturas y espacio de trabajo deben estar configurados como mínimo a 48 kHz.

Un error común es creer que cuando grabamos, por ejemplo, a 44.1 kHz y luego lo convertimos a 48 kHz obtenemos más calidad. En realidad al convertir el algoritmo interpola valores entre las muestras reales, para llenar los espacios vacíos que se crean al pasar a una frecuencia mayor de muestreo, pero el programa no puede adivinar como era la señal original, sino que lo supone, por decirlo de algún modo. Recuerda que estamos hablando de números realmente altos, que a simple oído es casi imposible que lo percibamos.

Profundidad de bit

La profundidad de bit es la resolución en la que se captura el volumen de cada muestra tomada.

Volviendo al ejemplo de la captura de video, la profundidad de bit seria la calidad de cada imagen capturada, a diferencia de la frecuencia de muestreo que como vimos sería la velocidad de imágenes grabadas.

De la misma manera, al pasar de una señal analógica a una digital se asigna el valor de la intensidad de cada muestra dentro de una cantidad de niveles posibles. Para explicar lo que sucede cuando la profundidad de bit es baja, supongamos que tenemos en nuestra muestra original -6.47db y tenemos que almacenarla en un rango que solo admite números enteros, sin decimales, por lo cual al final solo almacena un -6db. Al redondear los decimales ya no es exacta esta representación, por lo cual pierde definición el sonido.

Un audio de 16 bits tiene 65 536 niveles posibles, por otro lado con 24 bits tenemos 16 777 216. Esto no solo nos da definición, sino amplitud dinámica. Recordemos que el volumen de una señal se representa en decibeles negativos con relación al umbral de distorsión (leer más sobre esto), así que mientras mayor amplitud dinámica más fiel será una muestra de baja intensidad.

Mientras mayor sea nuestra profundidad más pesado será el archivo, requiriendo mayor espacio de almacenamiento. Como decíamos sobre de la frecuencia de muestreo, usaremos mayor profundidad de bit para trabajos profesionales de grabación, para renderizar nuestros beats, instrumentales, canciones, pistas, etc. Pero para el consumo personal o pasarle los temas a nuestros amigos incluso nos bastará usar un formato con compresión, como el MP3.

La mejor configuración

Es bastante difícil que notemos a simple oído estas diferencias, pero mientras mayor información guardemos de nuestra señal analógica, más precisa y fiel será su representación digital. Entonces, ¿qué configuración usar? La que necesites. Si capturas instrumentos o voces, si vas a exportar un master de un proyecto, trabaja como mínimo a 48 kHz y 24 bit. Si no quieres grabar señales analógicas, si vas a exportar un beat para mostrárselo a tus amigos puede que te valga con menos.

Ya te digo, si estas empezando en vez preocuparte en trabajar en 96 kHz a 32 bit float, más bien enfócate en mejorar la calidad de los micrófonos que uses, en tener líneas buenas, una buena interfaz, tratar acústicamente tu espacio de trabajo, hacer capturas limpias y una edición no destructiva, temas de los cuales tratamos aquí, en Marquez Music.


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