Conversores: segunda parte

Hablaremos hoy de la frecuencia de muestreo o frecuencia de sampleo (“sample rate”) de los conversores de la placa de audio.

Kilohercios
En la actualidad los avances más significativos en materia de softwares de música (Cubase, Nuendo, etc.) y placas de audio (ESI Pro, Terrasonic, etc.) provienen de Alemania. Por lo visto esto no es casual ya que en el siglo XIX hubo un visionario físico alemán (Heinrich Rudolf Hertz) que, al demostrar la existencia de la radiación electromagnética, sentó las bases para el surgimiento de muchos avances tecnológicos, de muchas cosas como la radio. En homenaje a él la unidad medida de frecuencia lleva su nombre: Hertz. Un Hertz o Hercio equivale a un ciclo por segundo.

Frecuencia de muestreo
Desde el conocimiento coloquial todos sabemos lo que es la frecuencia. Cuando hablamos de frecuencia cardiaca, por ejemplo, para referirnos a la cantidad de latidos por minuto del corazón. La altura de las notas musicales, a nivel acústico también se mide en ciclos por segundo (hertz). Recordemos que el “La 440” no es otra cosa que una nota musical cuya frecuencia fundamental es de 440 hertz. Es decir que el cono de un parlante por ejemplo, cuando reproduce un La 440 realiza 440 veces por segundo el mismo movimiento oscilatorio de adelante hacia atrás. Lo mismo sucede con el movimiento del diapasón que se usa para afinar los pianos.
Agreguemos a esto el hecho de que los movimientos oscilatorios del aire percibidos por el oído humano medio están comprendidos en una gama que comienza en los 20 hertz y alcanza a los 20.000 hertz (20 kHz), más o menos.

Volvamos ahora al conversor analógico/digital. Sabemos que el sonido consiste en una serie de vibraciones del aire, dijimos que las mismas son transformadas en ondas eléctricas por un micrófono e introducidas en la placa de audio. El “LA 440” del diapasón, por ejemplo, se transformaría en una corriente eléctrica de 440 Hz, es decir que la electricidad aumenta, disminuye y vuelve a aumentar 440 veces por segundo.
El conversor es algo así como una máquina que mide continuamente el valor exacto de la electricidad muchas veces, digamos 44.100 veces por segundo, es decir: 44.1kHz. Luego, expresa en un número binario cada uno de los valores medidos.

Historia
Para la creación de los discos compactos, a finales de la década del setenta, se unificaron los criterios en 44.1 kHz y 16 bits. Eligeron 44.100 veces por segundo porque se basaron en la premisa de que había que duplicar la frecuencia más alta audible que se supone es de 22 kHz para poder obtener un muestreo fidedigno. Es decir que un reproductor de CDs lee 44.100 muestras por segundo de números binarios (ceros y unos) de 16 cifras, con las cuales se pueden representar hasta 65.536 niveles.
Las placas de audio fueron incrementando la frecuencia de muestreo a medida que avanzaron. Partiendo de la calidad del disco compacto (44.1 kHz) pasaron a 48 Khz igualando así a los Digital Audio Tapes (DATs). Luego pegaron un salto a 96 Khz, lo cual es mucho. Y en seguida aparecieron otras de 192 Khz, es decir el doble del doble de los Adats por ejemplo.

El Estándar
No obstante ello, sin duda en la actualidad el estándar para la grabación profesional de audio es de 24 bits y 48 kHz o 96 kHz. La pregunta que surge es ¿por qué razón si la tecnología disponible permite grabar hasta en 192 kHz, lo usual es grabar en 48 o 96?
Allá por el 2005, cuanto aparecieron las primeras placas de audio capaces de grabar a 192 kHz, lo primero que hicieron los fanáticos de la calidad, entre los cuales me incluyo, fue probarlas. Oír cómo suena una voz líder, por ejemplo, un Steinway, una guitarra española o un Marshall con una Stratocaster. Ya 48 kHz, sonaban geniales y nos costaba encontrar la diferencia con los 96 kHz, ¿qué pasaría con los 192? Nada, sonaba bien pero no tanto como esperábamos. “¿En dónde está la ventaja?” me preguntaba, puesto que la desventaja era obvia: un montón de espacio extra en memorias y discos rígidos.

Experimento
Surgió entonces la idea de realizar un experimento sencillo que pudiera empíricamente arrojar aunque sea un poco de luz sobre aquella incógnita. Llamamos a un cantante lírico, un violinista y un contrabajista a nuestro laboratorio y les pedimos que hicieran lo que mejor saben. Dio la casualidad de que no sabían hacer otra cosa que música así que los grabamos. Para ello usamos 2 computadoras idénticas con la misma placa de audio (una Juli@), cada una conectada a un micrófono AKG 414 a través de un preamplificador valvular Focusrite. Usamos este equipamiento porque en aquel entonces lo considerábamos insuperable en nuestras latitudes, ya no. Ubicamos ambos micrófonos en el aire de manera tal que no hubiera forma de que tomaran diferente señal. Grabamos en una sola toma una bellísima versión de Greensleeves en cada una de las compus a 24 bits, pero una en 96 kHz y la otra en 192 kHz. Le hicimos escuchar ambas grabaciones a 10 ingenieros de sonido de amplia trayectoria consultándoles si podían hallar alguna diferencia de calidad y en ese caso decir cuál era superior. El resultado: 4 dijeron que era el mismo archivo, es decir que no encontraban diferencia alguna, otros 4 encontraron superior al de 96 kHz (yo fui uno de ellos) y los otros dos acertaron al decir que el superior era el de 192 kHz.
Por supuesto, esto no prueba que al grabar en 96 se obtenga una calidad superior que en 192 kHz sino que la diferencia de calidad entre 96 y 192 kHz es difícil de percibir, al menos, claro está, para los oídos de profesionales del sonido.

Lo superfluo
No paguemos de más por placas que graban a 192 kHz, hay otras prestaciones que valen mucho más como lo son la garantía y el soporte técnico de la compañía que los vende en Argentina, siempre es mejor si se trata de especialistas en la materia que de poli-rubros.

José Samplertini
josesamplertini@gmail.com

Nota: agradezco los emails recibidos y para los que consultaron dónde encontrar los números anteriores de esta serie, los invito a mi blog: www.laplacadeaudio.blogspot.com