¿Cuantos bits son necesarios?

Snoozer escribió:
...

Para cuantificar cada muestra (que es el tema del hilo), estoy con todos vosotros en que cuantos mayores niveles (bits) dispongas en origen pues mejor.
...

¿Por qué? Nuestros oidos no son oscilocospios escuchan lo que escuchan. ¿Cual es la justificación técnica para que un ser humano escuche mejor música reproducida con un DAC de 24 ó 32 bits que con 16 ciñéndonos exclusivamente al número de bits?

Saludos

La explicación "técnica" es ésta: todos podemos percibir lo mal que suena un archivo grabado en PCM con 8 bits de resolución, no tiene ni por asomo indicios de musicalidad (si queréis, os grabo un archivo de esa calidad y os lo cuelgo por aquí). Subamos a 12 bits. O mejor, como hicieron los ingenieros de Denon cuando usaron por primera vez técnicas digitales para grabar, subamos aún más y dejemos el tema en 14 bits. Cuando Sony y Philips se decidieron a sacar el CD, se cubrieron las espaldas, y aumentaron aún más el bitrate, todo lo que la técnica permitía en los 80, es decir, los archiconocidos 16 bits. En los 90, ya se podía contar con 24 bits. Como puedes ver, se trata en realidad de una carrera tecnológica. Lo mejor de todo esto es que los circuitos y la técnica no dejan de mejorar, porque hay un público que pide calidad.

Por otro lado, yo todo esto del PCM, de los bits y otras gaitas lo entendí hace muchos años con una gráfica que ahora mismo soy incapaz de encontrar por la red. Es la explicación de cómo se conforma una señal analógica en base a impulsos de bits, y cómo a mayor número de bits se consigue mayor calidad. Cuando lo tenga lo coloco por aquí.

Como originador de este hilo en primer lugar gracias a todos por vuestras aportaciones, la verdad sea dicha algunas cosas me han quedado claras pero otras...... ufff., vaya lío.

Toni, lo de Nakamichi es tal como lo expresé al principio del hilo, lo que pasa es que al final tuvieron que conformarse con los 16 bits, pero sí es cierto que fabricaron un modelo de lector CD a 16 bits que costaba 370.000 ptas. creo que era el OMS III.

Ah y me sigo planteando la misma reflexión que hace el amigo Quadtube, que él percibe como yo una mayor "redondez" en los 16 bits y "mayor detalle" en los 24 bits pero con esa pérdida de redondez.

Pero bueno, al fin y al cabo aquí cada uno creo que lleva su parte de razón porque estamos tratando sobre algo un poco subjetivo ¿no os parece?.

SACDófilo escribió:

Snoozer escribió:

DSD es PCM

En cuanto a la modulación Delta-Sigma, es mucho más antigua de lo que piensa la gente. Se ha usado desde hace décadas en telefonía, e incluso los circuitos integrados funcionan con esa lógica. Pero ese tipo de codificación no tiene relación alguna con la modulación por impulsos codificados (PCM). Otra cosa distinta es la modulación por densidad de impulsos (PDM), que es en lo que se basa el DSD. No has hecho referencia a esto.

...

Así que Sigma-delta no tiene nada que ver con PCM ?, interesante...

No tengo ni idea de cual es la cualificación que el resto de las personas que participan en este foro, sólo conozco la mía y la seriedad con la que he escrito el post anterior. Para evitar que nadie se sienta ninguneado, simplemente voy a citar la fuente donde yo he estudiado estas cosas.

Según el autor de "Fundamentals of digital audio" Alan P.Kefauver, Delta-Sigma es un tipo de PCM diferencial, luego por tanto Delta-Sigma y PCM tienen mucho que ver. Otros sistemas en esa familia son modulacion delta, modulacion delta predictiva, modulacion delta adaptativa y PCM delta adaptativa. Esta es una foto del párrafo en la página 60 donde se menciona esta cuestión:



En el siguiente enlace en Google books se pueden leer ésta y otras páginas del libro para los que esteis interesados:

http://books.google.com/books?id=UpzqCrj7QxYC&pg=PA60&lpg=PA60&dq=delta-sigma+pcm&source=bl&ots=YTWkUVTkyI&sig=9b4FKz1rEWcGBVPA2lPhBWMu-24&hl=en&ei=-ByRTanPO4a7hAe2oK2FDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CBYQ6AEwADge#v=onepage&q=delta-sigma%20pcm&f=false

En la página 61 se menciona que DSD es un sistema de codificacion desarrollado por Sony y Phillips que utiliza un convertidor con modulación delta-sigma de 1-bit. Como he mencionado en mi post anterior, la utilización de 1 solo bit impide hacer dithering que nos permita eliminar de la banda audible el ruido en alta frecuencia (que aparece reflejado -aliasing??- justo por encima de la frecuencia de Nyquist en banda audible). Por tanto hace falta un filtrado, aunque menos severo si se hace oversampling (DSD funciona una frecuencia de muestreo de 2.8224MHz, 64 veces los 44.1KHz de un CD). En lugar de decimar la señal sobremuestreada en una señal PCM multibit, el sistema DSD registra directamente una señal de 1 bit. Esto genera como puede imaginarse una cantidad de muestras brutal. Los valores positivos y negativos de la onda se representan mediante la densidad de los pulsos. A este proceso se le llama modulación por densidad de pulsos (PSM), y a la señal así representada puede convertirse a cualquier otro formato digital por medio de un multiplicación y division entera sencilla (Página 61).

Cierto es que no habia mencionado PSM, tampoco lo había necesitado para argumentar que DSD ...es en definitiva PCM. Y lo vuelvo a escribir para que se entienda porque digo esto:

Snoozer escribió:
Recordemos entonces lo que significa PCM (modulacion por pulsos codificados):

.) El pulso representa la muestra que se toma de audio
.) el código representa el valor que se le da a esa muestra tomada
.) la modulación representa el valor relativo de la muestra con respecto a una muestra anteior y posterior en el eje tiempo

La modulación se puede realizar tanto en los ejes X-Y, como o en los X-Y-Z.

En cualquiera de ambos casos, ambos a dos... son PCM

En lo concerniente a la Wikipedia para cualquier tema relaccionado con la ingenieria, me reservo mi opinión. Tan sólo tengo que decir que como siempre, no hay control editorial y no es "accurate". Es bueno recordar que cuando leamos algo procedente de esa fuente tengamos en cuenta que cualquiera puede escribir allí...literalmente, cualquiera.

saludos
Pepe

SACDófilo escribió:La explicación "técnica" es ésta: todos podemos percibir lo mal que suena un archivo grabado en PCM con 8 bits de resolución, no tiene ni por asomo indicios de musicalidad (si queréis, os grabo un archivo de esa calidad y os lo cuelgo por aquí). Subamos a 12 bits. O mejor, como hicieron los ingenieros de Denon cuando usaron por primera vez técnicas digitales para grabar, subamos aún más y dejemos el tema en 14 bits. Cuando Sony y Philips se decidieron a sacar el CD, se cubrieron las espaldas, y aumentaron aún más el bitrate, todo lo que la técnica permitía en los 80, es decir, los archiconocidos 16 bits. En los 90, ya se podía contar con 24 bits. Como puedes ver, se trata en realidad de una carrera tecnológica. Lo mejor de todo esto es que los circuitos y la técnica no dejan de mejorar, porque hay un público que pide calidad.

Por otro lado, yo todo esto del PCM, de los bits y otras gaitas lo entendí hace muchos años con una gráfica que ahora mismo soy incapaz de encontrar por la red. Es la explicación de cómo se conforma una señal analógica en base a impulsos de bits, y cómo a mayor número de bits se consigue mayor calidad. Cuando lo tenga lo coloco por aquí.

SACD, agradezco tu respuesta pero no me has dado una justificación técnica. Yo creo que más arriba 16 /44 khz ya no se aprecian diferencias. Por lo menos estaremos de acuerdo que con una frecuencia de muestreo de 44 Khz es más que suficiente para captar cualquier frecuencia de la banda audible (si nos creemos el teorema de Nyquist/Shannon) y reconstruirla perfectamente.

La cuestión es si con 64000 posible niveles es suficiente para codificar la amplitud de una determinada señal de audio en un determinado instante de tiempo. Alguien me podría explicar por qué no es suficiente con 64000 y debemos aumentar el número de bits. A mí lo único que se me ocurre es el error de cuantificación y habría que ver si realmente ese error es audible (suponiendo que se utilizan técnicas de dithering y noise shapping).

¿Por qué se utilizan en la masterización 24 y 32 bits y frecuencias de muestreo más altas? EMHO la respuesta es simple ... Porque pueden. Llegado a un punto, fabricar un chip de 16, 24, 32 ... o lo que se quiera cuesta lo mismo.

Saludos

Snoozer escribió:

Así que Sigma-delta no tiene nada que ver con PCM ?, interesante...

No, no y no, y si quieres vuelvo a decirte no todas las veces que quieras, y si me apuras te lo demuestro gráficamente, sin necesidad de irnos a fórmulas matemáticas ni a enlaces de sesudos teóricos, para que toda la gente que lee esto entienda qué es en realidad PCM, con explicaciones si quieres de tipo Barrio Sésamo para los dummies de la clase. Decir que DSD es PCM, o viceversa, es una barbaridad para caerse para atrás y no levantarse.

Otra cosa bien diferente es que usen circuitos Sigma-Delta para los decodificadores DAC de 1 bit, pero eso es otra historia. Estamos hablando de un tipo de modulación determinado que usa una codificación por impulsos lineales, como es el PCM. Aquí no hay ni sigmas, ni deltas, ni omegas en el meollo, olvida el alfabeto griego. Sólo bits, palabras de 16 bits que codifican amplitudes a secas, sin más mandanga. Es mucho más sencillo que todo lo que estás intentando explicar por aquí, pero para que se meta en la cabeza hay que tener dos o tres conceptos muy claros.

Sólo una palabra tuya, don Pepe, y me pongo a trabajar ¿vale? Lo hago por el resto de foreros, de vez en cuando está bien aprender.

DrFunk escribió:

SACD, agradezco tu respuesta pero no me has dado una justificación técnica. Yo creo que más arriba 16 /44 khz ya no se aprecian diferencias.

Saludos

Aunque por encima de 20kHz analógicos (44kHz digitales) no vamos a poder escuchar nada, sólo puedo decirte que hay gente que aprecia diferencias según con qué definición. Vete tú a saber por qué. En mis SACD, las trompetas suenan metálicas y me chirrían los dientes, pero en mis CD parecen muertas, inertes, por muy fuertes que suenen. Un misterio.

SACDófilo escribió:

DrFunk escribió:

SACD, agradezco tu respuesta pero no me has dado una justificación técnica. Yo creo que más arriba 16 /44 khz ya no se aprecian diferencias.

Saludos

Aunque por encima de 20kHz analógicos (44kHz digitales) no vamos a poder escuchar nada, sólo puedo decirte que hay gente que aprecia diferencias según con qué definición. Vete tú a saber por qué. En mis SACD, las trompetas suenan metálicas y me chirrían los dientes, pero en mis CD parecen muertas, inertes, por muy fuertes que suenen. Un misterio.

Qué es eso de Hz analógicos y digitales? A lo que tu llamas Hz analógicos se refiere a la frecuencia de la señal sonora mientras a lo que tu llamas hercios digitales es una velocidad de muestreo. Es decir lo primero se refiere al número de ciclos de la onda sonora por segundo mientras que la digial al número de muestras por segundo.

Será un misterio o lo que tu quieras pero en principio no es necesario un muestreo mayor.

Ya lo comenté una vez, el experimento si queremos comparar y hacerlo teniendo el control del experimento es bien sencillo. Se toma una grabación en 24 bits y se pasa a 16 con el audácity o otro programita después se compara. No me vale comparar la capa CD con la correspondiente del mismo SACD. Eso sería igual que comparar un CD con su equivalente en vinilo. No sabemos si hay diferencias de masterización entre ellos.

Saludos

SACDófilo escribió:Es curioso tu planteamiento, porque opino exactamente al revés. Efectivamente, un sonido con resolución de 16 bits es más "brutal" (por usar un término que se entienda) que otro de 24 bits. Pero en relación a la clase de música, es precisamente con 24 bits como se obtiene más detalle, más finura, mayor delicadeza y mejor reconstrucción de la tímbrica de los instrumentos, y todo eso implica que favorece mucho más a una grabación de instrumentos acústicos, como los que se utilizan en clásica.

+ 1

... sobre todo con archivos a 96 y 192 khz

germanchu escribió:

SACDófilo escribió:Es curioso tu planteamiento, porque opino exactamente al revés. Efectivamente, un sonido con resolución de 16 bits es más "brutal" (por usar un término que se entienda) que otro de 24 bits. Pero en relación a la clase de música, es precisamente con 24 bits como se obtiene más detalle, más finura, mayor delicadeza y mejor reconstrucción de la tímbrica de los instrumentos, y todo eso implica que favorece mucho más a una grabación de instrumentos acústicos, como los que se utilizan en clásica.

+ 1

... sobre todo con archivos a 96 y 192 khz

Hay grabaciones a 96 y 192 Khz?

Yo tengo varios DVDAUDIO con pista estéreo a 24/192 y otras con pista multicanal a 24/96... Claro que hay.

Insisto puede sonar mejor un Dac de 16 bits que otro de 24 y viceversa, esto depende de muchos factores y no sólo de los chips digitales.

De nada le sirven a un Veyron las llantas de mi Polo

Si que hay grabaciones a 96 y 192, y se pueden comprar. Otro tema es lo que realmente te estén vendiendo, pero en teoria y según la publicidad, te venden el master.

Con respecto a los bits, cuantos mas hay, mas margen dinámico. Cuanto mas frecuencia de muestreo, mas información, y por tanto mas fidelidad al original. ¿Se escucha la diferencia? . No seré yo quién se posicione, pero si al mismo precio me dan un 24/192, seguro que lo compro antes que un 16/44 (caballo grande ......). Un simil con la fotografía seria que los bits equivalen al número de grises que se pueden representar, y la frecuencia de muestreo a la resolución de la foto o número de pixeles.

Ventajas de mas bits y mas frecuencia de muestreo. Sencilla. Puedes manosear mucho mas la señal sin pérdida de calidad, Hay que tener en cuenta que la ecualización digital se hace en base a cálculos, y por lo tanto hay decimales. Cuantos mas bits tengamos, mas precisos los cálculos. Si no me falla la memoria, los archiconocidos ULTRAS, trabajan internamente en 32 bits.

A mayor fercuencia de muestreo, mas sencillo el filtro análogico de la salida. Trabajando a 192Khz, un filtro de 6db/octava, hace el mismo trabajo que uno de 18db/octava si trabajamos a 44Khz (espero haber hecho bién los cálculos).

Pruebas de un formato contra otro. Es inutil. Todo el sofware, incluido el gratuito Audacity, trabaja en 32 bits. Por muchas perrerias que hagas con el archivo, no lo fastidias. Otro tema sería un sofware que trabajara en 12 bits, contra otro que que lo haga en 32. Eso si tiene sentido.

Ademas todas las grabaciones que nos venden están compridas, y les sobran bits a raudales. Vamos, no hay ninguna que sobrepase los 60 o 70db de rango dinámico. (espero se me entieda lo de ninguna)

Saludos

Sin que sirva de precedente, 100% de acuerdo

Kapton escribió:Sin que sirva de precedente, 100% de acuerdo

Menos mal que pusiste algo antes de la coma, que ya empezaba a asustarme .

Saludos

Quien es Precedente???

Juasssssss juas juassss

Kapton escribió:Juasssssss juas juassss

Kapton te juro que solo te quiero hacer feliz
Pero que no sirva de precedente.

Y ese quién eh?

hifiliberator escribió:
...
Con respecto a los bits, cuantos mas hay, mas margen dinámico.

De acuerdo pero dónde está el límite ¿24, 32, 48, 64 bits? Es decir, ¿Cual es el número de bits a partir del cual no se aprecian mejoras?

hifiliberator escribió:
Cuanto mas frecuencia de muestreo, mas información,

No es cierto, lo siento Antonio pero no es así. Con 44 Khz ya recompones la señal audible perfectamente. La señal que recompones no es mejor ni más exacta por utilizar más frecuencia de muestreo. Eso es lo que dice el manoseado pero poco comprendido teorema de Nyquist/Shannon.

hifiliberator escribió:
y por tanto mas fidelidad al original.

No, con 44 khz es exacta al original. No se trata de fidelidad.

hifiliberator escribió:
¿Se escucha la diferencia? . No seré yo quién se posicione, pero si al mismo precio me dan un 24/192, seguro que lo compro antes que un 16/44 (caballo grande ......).

Pues no estaría mal que te posicionases, esto es un foro de amigos y tu opinión es siempre valorada. Pero vamos ... vienes a decir lo que yo he dicho antes ... se utilizan más bits y más frecuencia de muestreo porque está disponible.

hifiliberator escribió:
Ventajas de mas bits y mas frecuencia de muestreo. Sencilla. Puedes manosear mucho mas la señal sin pérdida de calidad, Hay que tener en cuenta que la ecualización digital se hace en base a cálculos, y por lo tanto hay decimales.

No estoy de acuerdo del todo. En tratamiento de señal las dos herramientas fundamentales son la Convolución y la Transformada Rápida de Fourier y, en general, en el tema que nos atañe, no hay decimales. Supongo que los habrá dependiendo del manoseo específico al que te refieras.

hifiliberator escribió:
Pruebas de un formato contra otro. Es inutil. Todo el sofware, incluido el gratuito Audacity, trabaja en 32 bits. Por muchas perrerias que hagas con el archivo, no lo fastidias. Otro tema sería un sofware que trabajara en 12 bits, contra otro que que lo haga en 32. Eso si tiene sentido.

Una cosa es que internamente haga los cálculos con 32 bits y otra muy distinta es que pases un archivo de 24 a 16 bits que es lo que yo propongo. Evidentemente al final vas a tener un archivo de 16 bits que contiene información distinta del de 24 y por lo tanto, se pueden comparar a oido que es lo que nos interesa.

hifiliberator escribió:

Ademas todas las grabaciones que nos venden están compridas, y les sobran bits a raudales. Vamos, no hay ninguna que sobrepase los 60 o 70db de rango dinámico. (espero se me entieda lo de ninguna)

Saludos

Lamentablemente tienes razón. Mucho equipo, dacs millonarios, salas hipertratadas para que al final, la inmensa mayoría de los discos sean una kk.

Discrepo Dr, hay mogollon de discos BUENISIMOS

Kapton escribió:Discrepo Dr, hay mogollon de discos BUENISIMOS

Será que yo tengo mala suerte y como me compro la música que me gusta en vez de la que hace sonar bien a mi equipo el porcentaje me es desfavorable.

hifiliberator escribió: Cuanto mas frecuencia de muestreo, mas información, y por tanto mas fidelidad al original.

Según otra gente , lo que aumenta con la frecuencia de muestreo es el ancho de banda y no la cantidad de información en la banda de audio.
Parece ser que la información necesaria está toda y no hace falta más.

Creo que eso que haces es una interpretación diferente del teorema de muestreo.

rubius escribió:

hifiliberator escribió: Cuanto mas frecuencia de muestreo, mas información, y por tanto mas fidelidad al original.

Según otra gente , lo que aumenta con la frecuencia de muestreo es el ancho de banda y no la cantidad de información en la banda de audio.
Parece ser que la información necesaria está toda y no hace falta más.

Creo que eso que haces es una interpretación diferente del teorema de muestreo.

Pongamos una frecuencia de muestreo de 40Khz, y una señal de 15khz. Los puntos de muestreo, de vez en cuando coinciden con las crestas de la señal. El resultado me da la impresión que no es exactamente el original. ¿que se pueda obviar?. No lo se. El teorema lo dirá.

Pero si la señal es de 100hz, tenemos mucho mas puntos de información y podemos reconstruir mas fielmente la onda. ¿Que no hacen falta tantos puntos? Me parece bién. Perfecto. Pero si los puntos de mas me salen gartis, me los quedo.

¿Aumentar el ancho de banda es aumentar la información? Yo creo que si ¿No te parece? Otro cantar es si es necesario, si se puede oir, etc, etc. Pero si me sale al mismo precio que un ancho de banda menor y la información que no contiene, también me lo quedo.

Y ya por último. Si el original está en 24/96, también lo prefiero sobre el 16/44.1. Que el estudio lo sube de frecuencia y me lo vende a mas precio por ser 32/384, que se lo quede. El upsampleo yo lo consigo gratis.

Saludos

SACDófilo escribió:Estoy tentado de explicar con todo detalle cómo funciona todo el proceso de lectura de un CD, desde el sistema que se utiliza para detectar la información a través del láser, hasta cómo se comportan las últimas etapas de un DAC. Pero como sigamos adelante vamos a darle pal pelo a Sony y a Philips, y nos van a espiar por saber demasiado.

A lo mejor Sony y Philips se habian hechado a temblar por la amenaza pero despues de ver los enlaces a la wikipedia supongo que se habran relajado un monton

SACDófilo escribió:Sólo una palabra tuya, don Pepe, y me pongo a trabajar ¿vale? Lo hago por el resto de foreros, de vez en cuando está bien aprender.

Si no te importa en lo que a mi respecta no te sientas obligado siempre me han tocado las pelotas los profes prepotentes que van de sobrados