Lo que pueden y no pueden hacer los DACs

[Oscar 186]

Algunos elementos que conviene tener claros en audio digital:

Bits de resolución: Cantidad de bits con que se representa la amplitud (el nivel de volumen, o sea qué tan fuerte o tan despacio suena) del audio

1 bit puede ser 0 o 1, o sea, es binario, o sea, digital, o sea, de un sólo dígito, el 1, a lo más

1 bit sólo permite codificar 2 estados, el nulo o el entero. O sea, apagado y encendido, o 0% y 100%. No admite más posibilidades.

Y si queremos representar más de 2 estados?, por ejemplo, nivel mínimo, nivel medio y nivel máximo, además de nivel 0 (apagado)

pa eso se deben usar 2 bits que permiten disponer de cuatro posibles estados 00, 01, 10, 11 (esta es la famosa notación binaria)

En notación decimal es 00 = 0, 01 = 1, 10 = 2, 11 = 3

Con 2 bits tenemos un dígito que puede tomar 2 estados (0 y 1) y otro dígito que puede también tomar 2 estados, o sea, tenemos 2x2 posibles estados = 4

Con 3 bits tenemos 2x2x2 = 8 posibles estados a representar

Y así, con 16 bits tendremos 2x2x2.....16 veces, o bien 2¹⁶, que es lo mismo que 65536 estados (en computación a esto se le dice 64 kbits)

A medida que aumentamos la cantidad de bits, tenemos la posibilidad de representar más estados o posiciones de volumen, en audio. Es como pasar de trabajar con una perilla de volumen de 1, 2, 3, etc hasta 65536 posiciones distintas, o incluso más. La de más posiciones de volumen distintas se dice que tiene mayor resolución porque podemos cambiar de una posición de volumen a otra, en saltos más pequeños, o sea, el control es más fino.

Cuántos bits se requieren para representar con precisión cualquier nivel de volumen que esté contenido en una grabación?

Cuán fino tiene que ser el paso entre una posición de volumen y otra para que el oído note esa diferencia?

....continuará

Editado May 28, 2017 at 16:01 por Oscar

[Pipín 175]

Comienzo a ver las frutas  

[Oscar 186]

Y cuenta la leyenda que se inventaron los números para poder medir las cosas porque con la regla que midas te la medirán.
Y los humanos que son perversos usaron los números y las medidas para comparar y discriminar. Y todo esto ocurrió antes del guasá.
 
Y es así que con los bits se mide el tamaño de un archivo…
…pero eso vino después de lo que fue primero que era medir qué tan fuerte y tan despacio podía sonar un sonido
 
La diferencia entre el máximo volumen y el mínimo volumen en que puede sonar algo que suena se le dio el nombre de “rango dinámico”, para los amigos, y ya no era sólo cuestión de decir, xaxu que suena juerte o, flautas que no se escucha ná, si no que se complicó más allá del alcance del conocimiento humano y se le puso un número pa identificarlo en dB.
Y pa que no fuera tan arcano, todos se pusieron de acuerdo en que un número mayor significa que el sonido puede sonar más fuerte y un número menor, todo lo contrario, o sea, menos fuerte.
 
Pero como no falta al que le gusta complicar las cosas con 2 y hasta 4 manos, resulta que ese malhechor le puso un sobrenombre a la custión: Relación señal a ruido.
Que no es lo mismo pero es igual, o mejor dicho, se mide igual.
 
Qué tiene que ver esto con lo que pueden y no pueden hacer los dacs?
Respuesta: Multiplicar por 6. No, no es necesario hacerlo de memoria, podemos usar la calculadora pa que no sea tan cabezón el asunto.
Bueno, igual la tabla del 6 no es tan difícil.
 
En fin 16x6 = 96
 
Qué es 16? Recuerdan la cantidad de bits de un único mísero sonido en audio digital que representa el volumen al que puede sonar ese sonido? Ese es 16
 
Y qué es 96? Pues son los dB a los que puede sonar como máximo un sonido digital, es decir, lo fuerte que puede sonar, o, en palabras de un malhechor, la relación señal a ruido que tiene ese sonido digital que suena.
 
Ahh bueno, pero 96 dB no dice mucho en verdad. Y claro, mientras no lo comparemos con otras cosas (se acuerdan del primer y segundo párrafo de este post?, bueno, tampoco es necesario recordarlo, vaya y mírelos)
 
Si no se cansó de ir a mirar el primer y segundo párrafo de nuevo, podemos agregar más esfuerzo haciendo algunas comparaciones:
30 dB de volumen de audio apenas se escuchan
90 db de volumen de audio es sonido sonando fuerte
120 db volumen de audio comienza el umbral del dolor para los hombres y mujeres humanos

Prueba de matemáticas: Cuánto es 120 -30…!!!
Usando la calculadora nos da 90 dB. Ese es el número mágico del rango dinámico de un sonido que suena entre el casi no oírlo, hasta que duela (los oídos)
 
Y teníamos que 96 dB es el rango dinámico posible de registrar en audio digital, es decir, prácticamente todo lo que nos interesa escuchar (habrá más de alguno que prefiera el silencio bajo 30 dB y quien disfrute desangrarse por los oídos, no vamos a juzgar a nadie, pero en un CD no caben esos deseos de placer y dolor, pero después hablaremos de otros formatos para darle el gusto a todos los gustos).
 
Pero y eso a mí que me importa si yo sólo quiero escuchar música y no números ni menos seudo-ciencia paperística, y es mi oreja la que manda dirán algunos, o muchos, o demasiados.

Aquí les dejo una misma grabación en
16 bits (o sea con relación señal a ruido teórica de 96 dB) https://drive.google.com/open?id=0B-fr18jWa1EiWWw4WEEtMHhwVW8

14 bits (o sea con relación señal a ruido teórica de 84 dB) https://drive.google.com/open?id=0B-fr18jWa1EiVTN2VnJPRnNqSzQ

8 bits (o sea una muy triste relación señal a ruido teórica de 48 dB, que suerte que ando con calculadora)

https://drive.google.com/open?id=0B-fr18jWa1EiemRxSmZkM2dMVTQ
 
Alguien nota alguna diferencia entre las 3 grabaciones del mismo tema?

No es necesario ser objetivos ni rigurosos, sólo basta con opinar, aprovechemos que la policía secreta de los poderes que son y de lo que es lo que hay, anda lidiando con los cyber days.

[teboeagle 644]

Jajajaja.. buena Oscar... estas listo para poder escribir un capitulo de los libros for Dummies.. bien didactico. Yo como Ingeniero TI nunca me puse a revisar los valores de Bits y muestreo de las grabaciones digitales, solo tenía la "intuición" que ante mas bits y muestreo mejor sonaría la musica, sin embargo la experiencia... ufff esa maldita palabra con los cientificos medio odian y medio asumen me decía que el valor total de un archivo digital esta compuesto por el "ripeo" o digitalización de la grabación analoga, el medio y posterior reconversión.

Ahora entre los ejemplos que pusiste, obviamente el de 8bits sonaba como el cuatro letras, en cambio me costó como 3 a 4 pruebas poder reconocer diferencias entre el de 14 y 16 bits.. y tal vez porque con el DAC que estoy probado (un vil y simple Audioengine D3 con unos cumplidores pero simplones in-ear symphonized powered by Audiofilo... publicidad gratis aparte).. no es capaz de reproducir tales diferencias.

Saludos y a seguir aportando... 

[Pipín 175]

Oiga Profe, y ¿por qué los nerds de Sony y Philips tomaron de muestra 1 bit y lo muestrearon 2822400 veces por segundo para el DSD?

[Oscar 186]

2 hours ago, Pipín said:

Oiga Profe, y ¿por qué los nerds de Sony y Philips tomaron de muestra 1 bit y lo muestrearon 2822400 veces por segundo para el DSD?

El uso de la modulación sigma-delta permitió bajar los costos en el desarrollo y fabricación de cd players y sigma-delta funciona con 1 bit y se convirtió en el estábdar de facto, así que no quedaba otra.

 

Editado May 30, 2017 at 17:57 por Oscar

[Oscar 186]

21 hours ago, teboeagle said:

Ahora entre los ejemplos que pusiste, obviamente el de 8bits sonaba como el cuatro letras, en cambio me costó como 3 a 4 pruebas poder reconocer diferencias entre el de 14 y 16 bits.. y tal vez porque con el DAC que estoy probado (un vil y simple Audioengine D3 con unos cumplidores pero simplones in-ear symphonized powered by Audiofilo... publicidad gratis aparte).. no es capaz de reproducir tales diferencias.

la diferencia entre el de 8, 14 y 16 bits es la cantidad de ruido adicional a la grabación.

Las mejoras sobre 16 bits (20 o 24 bits) significan ir reduciendo el ruido de fondo sobre el que ya se escucha (o no se escucha) con 16 bits. Y también con cada bit adicional la reducción de ruido es menos notoria: de 8 a 14 la disminución de ruido es bien notoria, pero de 14 a 16 es casi imperceptible.

Y ese era todo el cuento con la cantidad de bits o bit depth.

Más adelante veremos lo de muestreo que ya es algo más complejo, pero vamos a descubrir la forma de hacerlo entendible y a prueba de forero ranting.

[Pipín 175]

Esa es la actitud!

[Oscar 186]

Lo digital de un dac creo que ya lo vimos cuando conversamos tan amenamente sobre lo que eran los bits y cómo les gusta andar en patota, pero, como siempre, no nos podemos quedar tranquilos, porque no son los bits los que por sí solos permitan registrar el audio en formato digital.

Así que los que quieran seguir adelante en entender cuál es su gracia del audio digital, veamos lo del muestreo, del gringués sampling, que esta sí que sí podría ser la parte determinante de un dac y el origen de sus virtudes y de sus males.

Veamos qué tanto es así.

Como pudieron escuchar en las grabaciones que dejé para el tema de los bits (si no lo encuentra más arriba, acá le dejo el link:)

Antes de escribir continuará….el concepto muestreo viene del término muestra (hmmm quién lo hubiera pensado), y nos hace pensar en estadísticas, censo, geología, laboratorio, o sea, en cualquier cosa que busque representar lo que existe, a través del análisis de la experiencia, sin tener que describir uno por uno todo lo que existe sino que “algunos” elementos “representativos” que permitan entender la mayoría de los casos y los que no son mayoría también, aceptando un margen de error (estadístico como le dicen).

Ya, esto se puso denso y hasta podríamos pensar que es un invento diabólico para confundir nuestras mentes vírgenes. Pero, quién no ha ido a sacarse una "muestra" de sangre para averiguar su estado de salud. Cuando ve los resultados en el papel, con números y rangos estadísticos de normalidad, ha dudado que esa muestra lo represente a usted?

En realidad de todo se puede sacar una muestra, el truco está en saber cómo hacerlo de manera eficiente y representar la mayoría de los casos. Y así mismo ocurre con el audio, como veremos a continuaráción…
 

[rrohland 1.183]

Maldicion!!!! Iba tan bien en la lectura, y parece que me cortaron internet, porque quedé con la historia hasta la mitad 🤔.

Igual, se agradecen los aportes de @Oscar y de @ayuda en este tema.

Aunque solo soy contador, tuve matemáticas hasta 2do medio (después puras weas de contabilidad, tributaria, administración y economía) y física jamás me pasaron en el colegio, por lo que se me hace complejo entender temas eléctricos y electrónicos, mientras más leo o investigo, de a poco algo “creo” que voy comprendiendo.

[estebanf 264]

yaaa ¡¡ yyyyy.... la idea es que suenen mejor¡¡ no decirle al otro .yoyoyoyoy yo se mas que tu 

[rrohland 1.183]

Yo creo que no se trata de saber más que los demás, sino que lo importante es saber más de lo que sabías ayer... en todo caso, cada uno es libre de disfrutar este hobby como más satisfacciones le de (si hasta se han visto foreros que duermen con sus parlantes ).

[musicsacd 678]

hace 3 horas, rrohland dijo:

Yo creo que no se trata de saber más que los demás, sino que lo importante es saber más de lo que sabías ayer... en todo caso, cada uno es libre de disfrutar este hobby como más satisfacciones le de (si hasta se han visto foreros que duermen con sus parlantes ).

[ciudadano 125]

Lo que encuentro más interesante del tema DACs es la motivación de los audiófilos para justificar el gasto en ellos. Por otro lado, aún no leo a alguien que se sincere y simplemente diga "la diferencia sónica es marginal, pero el sistema se ve mucho más pro y más bonito pa mostrar a las minas".

[pacifyer 100.000]

Puchas... no tengo dac, pero tengo un CDP que sirve como dac. 

[ayuda 179]

hace 1 hora, ciudadanovivanco dijo:

Lo que encuentro más interesante del tema DACs es la motivación de los audiófilos para justificar el gasto en ellos. Por otro lado, aún no leo a alguien que se sincere y simplemente diga "la diferencia sónica es marginal, pero el sistema se ve mucho más pro y más bonito pa mostrar a las minas".

Es porque la diferencia es enorme y segundo los audiofilos muy metidos no pescan a las minas. (solo sus equipos) jojo