¿SE PUEDE APRECIAR LA DIFERENCIA ENTRE DISCO DE VINILO, MP3, CD y AUDIO DE ALTA RESOLUCIÓN?

Autor: Luis Eduardo Munévar Tinoco

Fecha: 04 de Julio de 2015

Lima, Perú.

El oído humano puede escuchar sonidos entre 20 hertz (Hz) y 20 000 Hz, algunos pueden percibir entre 10 Hz a 25000 Hz (o 25 kHz) en agudo.

Esto es el RANGO auditivo humano [20 Hz a 20.000 Hz (20.000 Hz= 20 kHz)]  no confundir con MUESTREO al tener -ambas la misma unidad de medición [Hertz]-.

En palabras sencillas el - Rango Auditivo Humano - es la capacidad de escuchar sonidos en un campo comprendido entre 20 hz (por ejemplo: Tambor: (Graves)) hasta 20 Hz (p.e: silbato (Agudos)) la onda comparada se ve gráficamente así: 

¿Y como es eso de lo Hertz? veamos:

Podemos afirmar que entre mayor sea el numero de Hertz es más Agudo sera el sonido, y entre menos Hertz mas Grave será el sonido. 

Veamos como esta conformada la -Onda- de sonido:

En el tiempo se conforma Un ciclo, el cual tiene una Amplitud conformado la longitud de Onda. Entonces si tomamos un ciclo tenemos un periodo:

Entonces FRECUENCIA: "Número de veces que aparece, sucede o se realiza una cosa durante un período o un espacio determinados."

  y   

Donde T es periodo.

Entonces podemos tener sonidos a diferentes Amplitudes y a diferentes frecuencias, entonces como en la gráfica del espectro sonoro tenemos longitudes de Onda de 21 metros (16 Hz) y de 1.7 cm (20.000 Hz). Hasta acá ya tenemos el primer concepto; si tenemos un sonido que se emite a 20 Hz y lo vamos a digitalizar (hacerlo binario) para esto necesitamos realizar un MUESTREO:

La Digitalización consiste en hacer un -muestreo- en diferentes momento de la Onda pata convertir esto en datos: 

Dependiendo del numero de muestras que se tomen por cada periodo de la onda será la nitidez del sonido (entiéndase 'mejor calidad').

Este muestreo se convierte en una señal Binaria Cuantizada:

Ahora, se le asignan unos parámetros físicos eléctricos

:

En el paso del analógico al digital (ADC) existen dos procesos el muestreo (número de muestras que cogemos de la señal analógica, a mas muestras, mejor representación de la señal) y la codificación (el valor que le vamos a dar a todas esas muestras, a mayor número de bits mayor parecido con la señal analógica. Posteriormente aparece el DAC (paso de la señal digital a la analógica), para que nuestro oído sea capaz de escucharlo:

Entonces, es acá, en donde dos conceptos fundamentales se confunden:

-OJO- NO CONFUNDIR: Rango de frecuencias audibles del oído humano (20 hz a 20kHz)  con Frecuencias de Muestreo (calidad CD: 44.1 kHz: 96 kHz, 192 kHz) [toma de muestras por segundo]

Veamos una imagen del muestreo de sonido Analógico a Digital:

En el caso de lo que llamamos calidad CD; 44.1 kHz: esta toma de muestras ocurre 44.100 veces por segundo, 96 kHz esta toma de muestras ocurre 96.000 veces por segundo, 192 kHz esta toma de muestras ocurre 196.000 veces por segundo.

Aclarado que el rango de frecuencias audible no es lo mismo que la frecuencia de toma de muestras por segundo de la onda (así usen la misma unidad de medida (Hz)), pasamos a entender que es la amplitud:

AMPLITUD o RESOLUCIÓN

Si incrementamos la resolución, la frecuencia de muestreo, o, incluso, ambos parámetros a la vez al pasar una señal analógica al dominio digital, podremos «reconstruir» la señal analógica original con más precisión. Y realmente es así:

Por esta razón las especificaciones utilizadas habitualmente en los formatos de audio de alta resolución son 24 bits y 96 kHz, o bien 24 bits y 192 kHz. Ambas opciones, sobre el papel, deberían permitirnos recrear la señal continua original con más precisión que los 16 bits y 44,1 kHz del CD, o, lo que es lo mismo, descartarán menos información de la toma de sonido original.

Pero esto no es todo. Además, al subir la resolución hasta los 24 bits se incrementa la gama dinámica y mejora la relación señal/ruido. Una resolución de 16 bits nos permite codificar un total de 65.536 niveles posibles para cada una de nuestras muestras, mientras que una de 24 bits alcanza los 16.777.216 niveles, una diferencia notable 260 veces.

¿SE PUEDE APRECIAR LA DIFERENCIA ENTRE DISCO DE VINILO, MP3, CD y AUDIO DE ALTA RESOLUCIÓN?

Lo primero, antes de todo, es que el equipo reproductor, amplificador y parlantes tengan la capacidad de reproducir audios de Alta Resolución esto es fundamental.

Un símil sería tratar de comparar un vídeo 4K Vs un vídeo SD en sistema reproductor y televisor con máxima capacidad SD, la apreciación será que son similares, que estaría limitado a SD.

En casa se ha comprado el Sistema Audio VSX-524K HDMI 3D UHD Pioneer, cuya capacidad es de 192K/24Bit (Audio DACs), haciendo la comparación reproduciendo audios en varios formatos (test ciego o la persona no sabe que formato se esta reproduciendo).

Se comparó los audios con las siguientes resoluciones y muestreos:

Test 1:  24b-48khz vs 16b-44khz (CD) es similar, apreciando mejor el 24b-48khz

Test 2: 24b-48khz y 16b-44khz(CD) vs 24b-96 khz se nota la diferencia a favor de 24b-96 khz

Test 3: 24b-96khz vs 24b-192khz se nota la diferencia a favor de 24b-192khz

Test 4: 24b-48khz y 16b-44khz(CD) vs 24b-192khz es muy notable la diferencia a favor del 24b-192khz.

Se reprodujeron audios no originales en CD y MP3 notando que al reproducirlos en un equipo convencional (No de Alta Resolución) se reproducen y suenan -normal- o a lo usual que la se estaba acostumbrado, pero cuando se se reproducen estos mismos audios en el Sistema de Alta resolución 24b-192khz cualquier detalle se nota como imperfección, de hecho cualquier falta se hace muy notoria siendo -incomodo-, 

Se llegó a la conclusión que hay que renovar la biblioteca de música sin ninguna duda a audios [24b-192khz] con una resolución de 24b y un muestreo a 192khz por lo menos....