Me lío: frecuencia de muestreo y audio hi-res

Hola. Me vais a perdonar... no sé si sobre esto se ha hablado en algún hilo...

El caso es que no sé si tienen relación los hz de la frecuencia de muestreo de una pista/album digital con los hz de las frecuencias sonoras agudas. Me explico.

Creo que tengo claras dos cosas:

1.- Cuanto mayor es la frecuencia de muestreo (no entro en la profundidad de bits) mayor es la calidad de una fuente digital pues el resultado se parece más a la onda continua (analógica) natural del sonido.
2.- La clave del audio hi-res está en que se registra sonido por encima de los 20 khz (que en teoría es capaz de oír un ser humano) y que en esas frecuencias se encuentran unos harmónicos que, si nuestro equipo es capaz de hacérnoslos llegar hasta nuestros oídos, enriquecen el sonido y lo elevan a un nivel superior de calidad.

La duda es, ¿entonces está relacionada la frecuencia de muestreo con la cantidad de "agudísimos" (frecuencias por encima de 20 khz) que lleve una canción? ¿a mayor frecuencia de muestreo mayor cantidad de agudos? por esa misma regla de tres, ¿una muy baja frecuencia de muestreo ofrece una cantidad y calidad suficientes de sonidos graves en las grabaciones?

Es que veo música digital con frecuencias de muestreo de 96, 192 e incluso 384 khz y pienso "si no hay amplificador con una respuesta de frecuencia tan alta en el extremo superior"; ni altavoces, por supuesto. Y no digamos ya si nos metemos en el mundo DSD (DSD256 son más de 11 millones de muestras por segundo).

Mi opinión es que sí, que está muy bien eso del sonido de alta resolución, pero que como una grabación no esté bien hecha (correcto posicionamiento de micrófonos, amplio rango dinámico, etc.) no va a sonar bien en ningún formato.

Yo tengo algún que otro CD (sólo 44,1 khz de frecuencia de muestreo y, creo, sólo entrega agudos hasta los 20/21 khz) que suenan de maravilla. Y tengo cientos que directamente se podrían tirar a la basura...

Saludos.

Hola,

Yo no tengo tan claras esas dos premisas que citas. Entiendo "la teoría" que las avala, pero lo primero que convendría aclarar es que los datos no se corresponden siempre con lo que en teoría deberían. Me refiero a que unas cifras mejores en algo no son ninguna garantía de mayor satisfacción de escucha. Eso no deberíamos perderlo nunca de vista, porque demasiadas veces se da más importancia a los datos que a la escucha, cuando el objetivo es esta última.

Hay mucho escrito en el foro y en otros lugares de internet en relación a la pretendida mejora que aporta la alta resolución. Y digo pretendida, porque no es un tema que esté tan claro. Sobre todo si nos ceñimos a las experiencias personales de muchos aficionados.

Personalmente, si me presentan algo que "en teoría" es mejor, intento escucharlo y ver si esa teoría coincide con las sensaciones reales. La cuestión es que muchas veces me ha pasado que lo que "en teoría" era mejor no me aportaba ninguna mejora audible, o incluso me gustaba menos que otra opción "en teoría" peor.

Las frecuencias de muestreo y los formatos de alta resolución se están utilizando también como argumento de marketing por muchos fabricantes. De igual forma que se han utilizado también como marketing otros datos como ínfimas distorsiones en amplis, amplísimas respuestas en frecuencias en altavoces, etc...una serie de datos que luego no se corresponden con la sensación real que transmiten al escucharlos.

Lo de la extensión en frecuencias no deja de ser otra falsa ilusión en este mundillo. He trabajado muchos años como técnico de sonido en estudio de grabación y te puedo asegurar que lo realmente importante ocurre en las frecuencias más centrales. De hecho, lo principal está entre 80 hz y 12.000 hz. Todo lo que hay por debajo es mera sensación de profundidad y todo lo que hay por arriba es mera sensación de espacialidad, sin practicamente ningún aporte adicional sobre el detalle o definición de una grabación. Por eso hay configuraciones con menor extensión en frecuencias que suenan mucho mejor que otras "en teoría" más amplias.

Y el límite por la parte superior no son los altavoces o el ampli (algunos pueden subir mucho mucho) el límite son nuestros oídos. A 20.000Hz puede llegar una persona joven y con el oído intacto, pero muchos aquí tenemos ya una edad y no llegamos tan alto. Pero eso no es ningún problema y se puede seguir disfrutando de la música y del sonido por debajo de 10.000 ó 12.000 Hz.

Mi consejo es que no mires tanto los números y te guíes más por lo que te digan tus oídos.

Saludos

frs8865, te recomiendo este este enlace (en inglés, pero la traducción de google, si la necesitas, es muy buena; lo digo por experiencia, yo si la necesité... ). :

https://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html

Explica con claridad meridiana el grado de conveniencia del aumento de frecuencia. Spoiler: según el autor, es totalmente inútil (incluso puede ser nocivo). En resumen, viene a decir lo siguiente:

- La primera afirmación que has hecho ("Cuanto mayor es la frecuencia de muestreo (no entro en la profundidad de bits) mayor es la calidad de una fuente digital pues el resultado se parece más a la onda continua (analógica) natural del sonido"), y que sin duda es la creencia general (alimentada por la publicidad de la HR en audio, que siempre muestra esa curva escalonada con más o menos fidelidad a la curva contínua), es falsa. El "Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon" demuestra que, si muestreamos a una frecuencia cualquiera, es posible restituir la onda original, hasta la mitad de la frecuencia de muestreo, con total fidelidad. Es decir, no más o menos aproximada, sino totalmente exacta. Esto es una demostración matemática cierta y sin ningún tipo de discusión. Por tanto, muestreando a 44.100 hz es posible restituir cualquier frecuencia de sonido hasta los 22.050 hz. El sonido restituido puede ser totalmente idéntico al original analógico para esa franja, sin escalados de ningún tipo. Si muestreamos a 96.000 hz, podremos recuperar sonidos hasta 48.000hz, pero los sonidos por encima de 20000 hz son totalmente inaudibles por ningún oído humano. Por tanto, a nuestros efectos se trataría tan solo de artefactos. Y la restitución de las frecuencias por debajo de 20.000hz va a ser exactamente la misma con muestreos a 44.100 o a 96.000. Esto es física y matemáticas; aquí no valen "percepciones personales". Nadie oye por encima de 22.000hz (y muy pocas personas por encima de 15.000 - 16.000)

- He estado haciendo pruebas de reducción de muestreo (pasar música de 96.000 a 48.000 hz) con el programa SoX (que es el mismo que utiliza Audacity para gestionar estas conversiones). Si analizo las curvas de los dos archivos, el original y el reducido, son absolutamente idénticas por debajo de 24.000. Por encima, en algunos archivos he visto señales de frecuencias de audio en la franja de 30000 a 40000 hz, qué lógicamente desaparecen en la versión a 48000. Justamente la existencia de esas frecuencia muy altas es el efecto nocivo del sobremuestreo que indica el autor del artículo; el aduce que podría afectar generar artefactos en la franja audible (aunque actualmente diría que todos los DAC cortan esas frecuencias antes de la conversión).

- En mi equipo, que por lo que parece corta o elimina satisfactoriamente esas frecuencias altas, he estado oyendo los archivos original y convertido en pruebas de reproducción simultánea, y soy totalmente incapaz de detectar la más mínima diferencia.

- En el artículo se hace referencia a una prueba a ciegas realizada en USA; te dejo el link del documento que explica la prueba (el documento es de pago, pero alguien lo ha colgado) y del texto que detalla el equipo empleado.

https://drewdaniels.com/audible.pdf
https://www.bostonaudiosociety.org/explanation.htm

- La prueba consistia en oir SACD  contra la misma señal convertida en tiempo real a 44.100 y de nuevo pasada a SACD. El resultado de la prueba fue de incapacidad de distinción por parte de los oyentes. Sin embargo, hay una coletilla curiosa a la prueba: sí se detectaron diferencias entre el SACD y el CD contenido en el mismo disco pasado a SACD. Lo que parece indicar que los fabricantes estarían haciendo trampa, y proporcionando, por lo menos en algún caso, masters manipulados para la versión de calidad CD. Desconozco si esa puede ser o no una práctica actual, pero sin duda podría tener impacto si comparamos sonido recibido en streaming en diferentes muestreos.

En cualquier caso, asumo que este es un tema delicado. O sea que, por descontado, será bienvenida cualquier otra aportación sobre el tema.

Saludos,

Totalmente de acuerdo Josep, el muestreo por encimo de S/2, o el doble de la máxima frecuencia muestreada ya corresponde a calidad CD, esos 44,100 Khz tomados como referencia de la frecuencia de muestreo es todo lo que se necesita para restituir una señal en banda limitada y dentro de los límites del oído humano… o incluso un poco más allá. Por encima de esas frecuencias el propio muestreo genera nuevas frecuencias que tienen que ser filtradas, ese fenómeno es el aliasing y debe ser eliminado, un filtro antialiasing o lo que es lo mismo un filtro paso-bajo para volver el muestreo dentro de Nyquist, por lo que una mayor frecuencia de muestreo requiere de esta función añadida, para limitar en banda y eliminar señales indeseadas.

Creo que he entendido todo lo que habéis escrito. Muchas gracias por vuestro conocimiento y opinión.

Madre mía, con la de gigas que tengo rellenitos todos de música en HR... Siempre buscando la versión de la grabación X (la que sea) con mayor tasa de muestreo, y claro, con tamaños enormes de los archivos en comparación con la versión 44.100 hz.

Ahora bien, lo que sí os digo es que, en general, y no sé porqué, aprecio mayor calidad en el sonido de las grabaciones en formato DSD (DSF ó DFF obtenidos a partir de las imágenes ISO de sus SACD) que en otros formatos como CD físico (44.100), flac 44.100, flac 48.000, flac 96.000, etc. No estoy seguro que siempre sea así, pero me da la impresión de que en SACD las grabaciones tienen un mayor rango dinámico (diferencia entre el sonido menos audible y el sonido más audible de la grabación).

Yo he llegado a la conclusión de que lo que más aporta sensación de calidad sonora a mis oídos es:
- Un rango dinámico amplio. No soporto esas grabaciones que son una bola de sonido lo más fuerte que han podido meterlo en el soporte; ni se distinguen instrumentos, ni hay espacio entre ellos, y todo suena "boomy" y chillón.
- Y más importante aún, que el trabajo de grabación y masterización sea de calidad. Tengo CDs (On every street, Solitude standing, por ejemplo) que suenan muy, muy bien y debe ser porque, simplemente, están bien grabados.

Lo del SACD cuadraría con la sospecha que se traslucía del artículo, o con que realmente suene mejor, no lo descartemos; aunque el test parecía demostrar que no. Según la explicación del artículo que indicaba, el margen dinámico teórico para un archivo en calidad CD alcanzaría los 120db, más de lo que puede soportar un oído joven (y no digamos ya los vecinos).

Por si quieres ahorrar espacio de almacenamiento, el programa SoX te puede hacer la reducción de tamaño. No requiere ni siquiera instalación, y puedes hacer pruebas con mucha facilidad:

https://sourceforge.net/projects/sox/

Basta con descomprimir el archivo .zip en un directorio. Ellos ponen un archivo .bat de ejemplo (batch-example.bat), con este contenido:

cd %~dp0
mkdir converted
FOR %%A IN (%*) DO sox %%A -r 48000 -b 16 "converted/%%~nxA"
pause


Es suficiente con que arrastres todo el grupo de archivos .flac originales (24/96, 24/192) sobre el .bat, y te dejará los archivos en formato 48/16 en un directorio "converted". Mueve también la mayoría de etiquetas (no el archivo de imagen, tendrás que moverlo a mano). Así puedes hacer pruebas y comprobar si hay o no diferencias.

Se puede hacer la conversión a otros muestreos, simplemente cambiando los números en la linea tras -r i -b.

Saludos,

Hola frs8865 , yo que estado muchísimos años centrado en el tema analógico , llevo una temporada puliendo el tema digital , durante una temporada me parecía que el 24/48 era un buen compromiso entre la calidad y el peso del archivo , si aumentas la calidad del sistema de sonido (por lo menos esa es la impresión que tengo actualmente , que puede cambiar según experimente) , cuando utilizo los auriculares mas reveladores que tengo , unos Hifiman XS , como mínimo prefiero el 24/96 y el DSD también suele ser bien venido , que en teoría el formato 16/44 ya consigue una señal perfecta (con el MQA si me parece que se acerca a los muestreos altos ) a mi no me lo parece , ojala , así no tendría que manejar tanto disco ni tarjeta , llega a tus propias conclusiones.
un saludo

Te recomiendo que veas este video sobre el tema del hi-res. Es muy instructivo para quitarnos una venda de los ojos. Hay mucho hi-res vendiéndose por ahí que es puro marketing, sin añadir ninguna mejora a la grabación:

https://www.youtube.com/watch?v=tsJJNiAgQ0k

Saludos