Grabación análoga, digital, conversión y algo de historia.

[eduarmusic 46]

Que tal foreros, llevaba mucho tiempo escuchando música en formato digital, MP3, ACC, FLAC 16 bit, y de repente, conocí el vinilo digitalizado por allá el 2015, dije WOOOOWWW, un sonido maravilloso (descargado de la vieja pagina boxset.ru), y me di cuenta que decía FLAC 24 bit/192 KHZ, pues desde chico me daba cuenta que "tal grabación suena mejor que otra" y quería saber sus factores, tal vez, por ser músico, aparte de la apreciación romántica de la música, me ha interesado tener una respuesta algo más clara de lo que define calidad de sonido. Dejando de lado los factores técnicos análogos como micrófonos, cables, estudio, músicos e ingenieros, me centraré en formatos digitales.

Una grabación digital implica capturar la señal análoga y transformarla en digital a travez de un conversor análogo/Digital, para esto conocer esto es necesario conocer los parámetros de la música y conocer su traducción digital, principalmente 2:

- Intensidad: es el parámetro de la música que mide la fuerza del sonido, de más piano al más forte (los matices). En la ingeniería de sonido (análogo) se conoce como el rango dinámico y se mide en decibeles (db), consiste en poder reproducir el sonido más piano sobre el ruido de fondo hasta el más forte sin saturar, esto digitalmente es el "bit". Por lo tanto, el cuando dice 16 bit significa que puede aguantar hasta 96 db sin saturar y en 24 bit hasta 144 db sin saturar.

- Altura: la definición musical es la frecuencia que reproduce determinado sonido, un sonido agudo o un sonido grave, esto es la altura y se mide en nota musical, su término técnico es la frecuencia y éste parámetro su medida es Hertz (Hz)

Recordar que el oído humano tiene una respuesta de frecuencia que va desde los 20 Hz hasta los 20 Khz, existen frecuencias mucho mayores que nosotros no podemos discriminar pero si podemos percibir como parte de los armónicos de un sonido determinado, cada altura, cada nota musical tiene su serie de armónicos que definen el timbre de dicho sonido, otra cosa importante, es que el oído se educa, no existe oídos mejores o peores.

Históricamente, la gran lucha de la grabación análoga era reducir el ruido de fondo junto con el escaso rango dinámico que existía, no existía el recorte de frecuencias porque no tenían problemas de captura del "timbre". Principios de los 80 se estrenó la grabación digital, que solucionaba décadas de conflicto con el ruido de fondo y rango dinámico, a cambio de volvernos sordos durante 20 añox aproximadamente con el CD, hasta la aparición del SACD, fines del 90 o principios del 2000 en tiempos que reinaba el mp3.

Al dato duro

Toda grabación digital implica un recorte de frecuencia, TODA (hasta ahora), y otra cosa más, hay que tener presente El teorema de muestreo de Nyquist, establece que la frecuencia más alta que se puede grabar es la mitad de la tasa de muestreo. Por lo tanto, si se graba a una tasa de muestro 16 bit / 44.1 Khz, en realidad podrá grabar señales de audio de hasta 22,05 Khz, que es un poquito sobre de los limites audibles de oído humano. Esto ha ido mejorando gradualmente con el aumento de bit y aumento de la tasa de muestra, hoy en día llegamos a los 32 bits enteros (antes era flotante y la verdad no he investigado la diferencia) con una tasa de muestra de 768 khz.

El DSD (Direct Stream Digital) es el invento de Sony para alcanzar la Alta resolución, medido en 1 bit con una tasa de muestra de 2.822,4
La verdad no se bien de que se trata, tengo entendido que busca emular de la mejor manera la onda sonora y dejar el ruido de fondo en los sectores inaudibles, mientras que el PCM traduce a digital el rango dinámico y la frecuencia.
Adjunto un link para más detalles https://werner-musica.com/blog/dsd-vs-pcm-mitos-vs-verdad/

No conozco pruebas reales de que DSD sea mejor al moderno PCM, se han hechos pruebas a ciegas en stereo y no se ha podido determinar cual se escucha mejor según los usuarios, por lo tanto, la preferencia de DSD para algunos o PCM es la comodidad que podría otorgar como reproducción.

Los Streamings

Los primeros streamings que escuché en casa de otros audiófilos me decía "que raro, no suena genial", escuchando algo que conozco muy bien la música.

Mi primera premisa por el momento, EL CABLE NO PODRÁ SER SUPERADO POR LO INHALÁMBRICO, la razón es bien sencilla, toda muestra digital necesita tasa de transferencia, por ejemplo, un archivo Flac 24/96 tiene una tasa de transferencia de 2500 a 3000 Kbps (Kilo bytes por segundo), muy por sobre el mp3 sordo que anda máximo a 320 kbps, y un archivo FLAC 24/192, tiene una tasa de transferencia de aprox 5000 a 5500 Kbps aproximado.

Aunque TIDAL u otras compañías diga que ofrece grabaciones FLAC 24/96, 24/192 o tasas mayores, su gran problema será la tasa de transferencia inalámbrica, un ejemplo claro, no tiene ningún sentido, PERO NINGUNO, escuchar un Flac a 24/192 si la tasa de transferencia de bluetooth permite hasta 990 kbps (de esos 990 kbps hay como 200 que se van sólo para mantener la conexión inalámbrica), cuando un archivo de ese tipo tiene una tasa promedio de 5000 a 5500 Kbps.

Transformar de DSD a PCM

Ya escribí algo en otro hilo, 

 

 

 

Ante el debate de la conversión, y la sensación de que el DSD se escucha mejor que el PCM debido a las conversiones, les compartiré mis propias pruebas.

Ya comenté en otro hilo mi experiencia con los conversores de la página sonore.us, con "Teac Hi res editor", ahora lo que hice fue descargar los flac directos de los SACDs encontrados en la página web www.hdmusic.me donde usaron el programa foobar2000 para windows, logicamente, descargué las grabaciones que conozco muy bien.

Usé mi DAP Sony WM1A con mis audífonos AKG K702 y Bose QC25.

Mis resultados fueron los siguientes:

- Los DSD a Flac convertidos con Foobar2000, se aprecia un leve click al comienzo de la pista, con los programas de sonore.us o el Teac Hi res editor, ese click es más pronunciado, pero eso no es lo importante. Lo importante es lo siguiente y les tengo MALAS NOTICIAS, el software Aul Converter 44x48 trabaja de mejor manera, no solo por la eliminación de los clicks a través de los "gapless", también saca un mejor sonido haciendo más notorio la ampliación del rango dinámico, OJO, no es que suene más fuerte o que le da mas db de volumen en la salida, nada de eso, es la conversión pura sin filtros de efectos de sonido.

Pareciera que le estoy haciendo publicidad al programa y no es nada de eso, ese programa Aul Converter 44x48 es un software ruso que lo hizo Yuri Korzunov para realizar cualquier conversión de audio de forma profesional, en su página web https://samplerateconverter.com muestra guías detalladas del programa, además publica varios artículos respecto al audio digital, los mitos y realidades del audio.

Los invito a que hagan sus pruebas y podamos compartir resultados.

Se despide atentamente Eduarmusic.

PD: Felices fiestas para todos.

[adriancelis 132]

Gracias por el aporte. Me metí a leer por el título, ya que mencionas grabación análoga y todo se refiere a digital... tienes experiencia con la grabación análoga?

Saludos


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[eduarmusic 46]

No tengo experiencia en grabación análoga, grabar en ese formato hoy es muy caro, habrá que ver cómo se transformará el audio digital porque ya está disponible los 32 bits enteros para grabar a una mayor resolución.

[Don Jeremias 4]

Interesante, pero siempre al final quedo con la sensación que la paila de cada uno siente distinto, mi oído aun no capta esas diferencias, pero estos temas me sirven para hacerlo trabajar

 

gracias

[Retroaudio 10]

Saludos,

en busca de explicación entendible e ilustrada sobre el tema Analógico - Digital, encontré un artículo que puede ser punto de partida, sin profundizar en exceso.
De Audio Analógico a Audio Digital, expresado en formato gráfico por calidad de resolución, precisión, fidelidad, etc. Un ejemplo detalla cómo afecta al sonido, a la forma de onda.
Es mucho más sencillo verlo, interactuar en tres botones:

https://www.qobuz.com/es-es/audio-quality

Ya puedes sacar algunas conclusiones al respecto.  ;-)

[pbanados 930]

On 24-01-2023 at 8:36, Retroaudio dijo:

Saludos,

en busca de explicación entendible e ilustrada sobre el tema Analógico - Digital, encontré un artículo que puede ser punto de partida, sin profundizar en exceso.
De Audio Analógico a Audio Digital, expresado en formato gráfico por calidad de resolución, precisión, fidelidad, etc. Un ejemplo detalla cómo afecta al sonido, a la forma de onda.
Es mucho más sencillo verlo, interactuar en tres botones:

https://www.qobuz.com/es-es/audio-quality

Ya puedes sacar algunas conclusiones al respecto.  ;-)

Supongo que te refieres a estos gráficos publicados por Qobuz:

Si bien es correcto técnicamente (y con esto me corrijo de algún previo al respecto), en mi opinión esto es publicidad falsa. Ese menor tamaño de escalera es irrelevante pues el oído humano no es capaz de resolver ese menor tamaño de escalera; si lo hicieras, escucharías hasta 44 u 88 Khz.

Lo importante de tener en cuenta acá es que esa "escalera" es en realidad una abstracción de la captura digital, pero no de su reconstrucción análoga posterior. En etapa de reproducción, todo DAC usa algoritmos de reconstrucción, que toman esos puntos y con ellos reconstruyen a la perfección la forma de onda análoga original. Esto lo determinó matemáticamente Claude Shannon en su famosa "teoría de la comunicación" en ... 1948 o por allí (documento que se considera uno de los papers más relevantes del siglo 20).

Para hacer una analogía, es lo mismo que si te dijeran que usando más puntos que el inicial y el final obtendrás en un programa CAD -o cualquier programa gráfico vectorial- una recta más recta, lo cual es absurdo y más aún, esa redundancia lo único que podría hacer es empeorar y no mejorar el resultado. El asunto en digital, para reconstruir ondas periódicas, es exactamente lo mismo (esto vale para música como para cualquier otra información digital). De hecho, la analogía entre programas gráficos vectoriales vs raster es bastante apropiada: cuando te muestran estas escaleras están tratando de hacerte creer que el DAC funciona en modo "raster", cuando en realidad funciona en modo "vectorial": los datos capturados son input del algoritmo de reconstrucción, no un fin en sí mismos.

No obstante, los archivos hires SI suenan mejor. La explicación sin embargo es otra: al hacer un sampling más denso, es posible registrar frecuencias más altas que un CD (en vez de hasta 22 khz, hasta 44, 88 o más Khz). Con ello se puede desplazar el filtro que limita la señal de entrada a digitalizar (lo cual es imprescindible para evitar ambigüedades de conversión). Filtro que en un CD debe ser de tipo Brickwall (muy violento). Como es sabido, a más violento es un filtro, más altera las fases de los armónicos de una señal y especialmente, su instantaneidad de transientes. Al desplazar este filtro más adentro se reduce el impacto de este problema, y es esa la  única razón por la cual un hires suena mejor.

 

 

Editado January 25, 2023 at 16:40 por pbanados

[pbanados 930]

On 29-12-2020 at 21:48, eduarmusic dijo:

Aunque TIDAL u otras compañías diga que ofrece grabaciones FLAC 24/96, 24/192 o tasas mayores, su gran problema será la tasa de transferencia inalámbrica, un ejemplo claro, no tiene ningún sentido, PERO NINGUNO, escuchar un Flac a 24/192 si la tasa de transferencia de bluetooth permite hasta 990 kbps (de esos 990 kbps hay como 200 que se van sólo para mantener la conexión inalámbrica), cuando un archivo de ese tipo tiene una tasa promedio de 5000 a 5500 Kbps.

Emho no es tan absoluto el asunto: Lo que no has tomado en cuenta acá es que los protocolos de transmisión de internet consideran corrección de errores, y los streamers o tu propio pc + programa de streaming (Tidal, Qobuz o interfaces a ellos como Audirvana o Roon) consideran buffers que permiten mantener el flujo en tiempo real de reproducción aunque deban pedir el paquete varias veces tras haber detectado un error.

En estricto rigor esto es una ventaja y no un handicap del streaming vs la lectura de un CD: el CD no tiene como volver a pedir un paquete (tendría que tener un mecanismo ultra sofisticado y ultra veloz de estar saltando el cabezal de lectura en un tiempo menor a la tasa de transmisión del paquete para no dejar vacíos); por lo cual cuando hay un error de lectura (y siempre los hay), lo único que puede hacer es minimizarlos con algoritmos de corrección de errores( o sea, parches). Eso en teoría no pasa en un streaming, por lo explicado arriba.

Sí sería correcto que si la tasa de data de un formato hires determinado es mayor que la capacidad del protocolo de transmisión, tarde o temprano se limitará la resolución posible de recibir. Entiendo que este problema es especialmente cierto en protocolos antiguos de bluetooth, pero no en los bluetooth 5, y por cierto, no en ethernet en cualquiera de sus formas (alambrado o wifi), cuyas tasas son mucho mayores a la densidad de data de la mayoría de los formatos.

En todo caso, si este fuera un problema y los archivos ultra hires implicaran una tasa de data x unidad de tiempo mayor a la capacidad de transmisión, esto no estaría dando más que dandole la razón a MQA en proponer con formatos que reducen la tasa de data transmisible, manteniendo la resolución final resultante después de desdoblajes. Esto por lo demás está extensamente analizado en los papers de MQA.

---

Aún así, hemos comprobado que los archivos leídos en un CD (incluso en MQA) suenan -a veces- algo mejor que streameados. Personalmente creo que esto se debe no a tal o cual formato o limitaciones del canal de transmisión, sino a que las empresas de streaming usan algoritmos de transmisión para optimizar este flujo. Hay que estar consciente que no te están transmitiendo a tí no más, sino a miles o cientos de miles de destinatarios en simultáneo en todo el mundo. Esos algoritmos de compactación de la transmisión pueden incorporar errores que el pc receptor no los identifica como tales, pues anteceden al paquete mismo (los errores ya están incorporados en el paquete antes que sea transmitido). Y si la empresa es chica podría estar más propensa a estos errores desde que se acabó el "net neutrality"(*) (otra cosa que debemos agradecer al orangután naranjo...), ya que esas empresas tiene menos capacidad económica de lograr tasas de transmisión equivalente a las de sus competidores y podrían tener que recurrir a algoritmos de transmisión más agresivos. Todo este último párrafo es una especulación mía, aclaro.

(*): el "net neutrality" - que siempre existió hasta que llegó Trump- significaba que todo el mundo tenía derecho a andar a la velocidad máxima que la carretera de información permite: los ISP (básicamente en los puentes entre redes) no podían discriminar que a los paquetes del cliente "X" le daban una tasa y a los del cliente "Y" otra distinta (una vez circulan por la carretera, otra cosa es la velocidad de entrada que tengas contratada). Eso se terminó en los primeros meses que asumió Trump. Ahora las empresas poderosas pueden pagar por una mejor transmisión que las pequeñas no.

Editado January 25, 2023 at 18:34 por pbanados

[pbanados 930]

hace 22 horas, pbanados dijo:

No obstante, los archivos hires SI suenan mejor. La explicación sin embargo es otra: al hacer un sampling más denso, es posible registrar frecuencias más altas que un CD (en vez de hasta 22 khz, hasta 44, 88 o más Khz). Con ello se puede desplazar el filtro que limita la señal de entrada a digitalizar (lo cual es imprescindible para evitar ambigüedades de conversión). Filtro que en un CD debe ser de tipo Brickwall (muy violento). Como es sabido, a más violento es un filtro, más altera las fases de los armónicos de una señal y especialmente, su instantaneidad de transientes. Al desplazar este filtro más adentro se reduce el impacto de este problema, y es esa la  única razón por la cual un hires suena mejor.

Alguien podría contra argumentar que estos problemas (corrimiento de fases de armónicos y ringing de transientes) son un pelo de la cola e irrelevantes.. que nadie los escucha. De hecho, hasta hace no tantos años efectivamente la mayoría de la industria creía esto.

Pero aún obviando investigaciones universitarias que han demostrado que si son MUY relevantes estos aspectos, si uno sigue el hilo lógico de este asunto y acepta el axioma de Shannon: "si digitalizas con un sampling al menos al doble de la frecuencia más alta a registrar, la reconstrucción será perfecta"... no es en la "granulometría" de la captura la razón por la cual un archivo analógico podría sonar mejor que un digital (y vamos a suponer que esto también es un axioma... del cual personalmente dudo). Y convengamos que sobre el primer axioma y su matemática no hay la menor duda, a menos que seas terraplanista o algo así (y mejor que creas, o si no deja inmediatamente del usar internet o tu computador, que se fundan en este mismo principio).

Aceptados entonces los dos axiomas anteriores: el de a) Shannon y que b) los análogos (incluso en LP, ni siquiera en cintas) suenan mejor; y a pesar que el análogo, especialmente en LP tiene: menos rango dinámico, más ruido, menos separación de canales, menos respuesta de frecuencia, más pasos potencialmente degradantes (la EQ RIAA para empezar)... ¿por qué sonarían mejor los análogos?

Respuesta: Porque al no haber digitalización, no hay filtros anti-aliasing brickwall que aplicar, y por lo tanto el archivo análogo no tiene sus transientes y fases de armónicos alteradas. Esto es entonces tan importante que aún así el resultado sería mejor, a pesar del mayor ruido, del menor SNR, de la menor separación de canales (aún cápsulas de US$5.000 tienen <30db!), de la menor respuesta de frecuencia, etc. Por ejemplo, con apenas 30 db de separación (vs al menos 70db de cualquier digital), es bastante obvio que los análogos suenan generalmente con mejor soundstage e imaging que su equivalente digital (al menos en CD). Pero no porque el CD tenga escaleras que lo hagan "áspero". Es porque el CD tiene difusas las transientes y el análogo no, definiendo entonces mejor la microdinámica necesaria para las colas resonantes que ayudan al soundstage, o la posición de cada sonido paneado en los canales estéreo por el ingeniero en el estudio o por lo captado por la disposición del set de micrófonos en una grabación en vivo.

Todo esto era la teoría en que sustentaba la defensa de lo analógico (para quienes creen en la matemática de Shannon por supuesto, y no le asignaba esa mejoría a las escaleras digitalizadas). Hasta que fue nada menos que la propia Mofi quien involuntariamente demostró que ese sustento era erróneo(*): si la digitalización se hace a tasas suficientemente altas (DXD: 352.8 Khz de sampling), el problema del filtro deja de existir (pues incluso en esas tasas a veces ni siquiera se ocupan), y el único sustento en que se afirmaba la defensa de lo analógico se desarma. Michael Fremer, el paladín del vinilo, todavía no se recupera del impacto, btw. Ahora está encontrando bueno el MQA... :)

Quizás todavía el análogo puede sonarles mejor a muchos (a mi tb a veces), pero no es por su mayor sino por su menor fidelidad, de forma equivalente a que las distorsiones de armónicos pares hacen más rico al sonido de los tubos. Personalmente estoy convencido que si un persona con paila de oro comparara un master análogo (en cinta) con una excelente digitalización del mismo (en DXD o DSD), no va ser capaz de distinguir cuál es cuál. Y si los distingue en LP, será por las imperfecciones de este, no por su mayor fidelidad.

 

(*): como todos ya deben estar al tanto, hace unos meses se filtró que las super reediciones de masters de la Mofi, por las cuales cobran un dineral... eran en realidad hechas digitalizando los masters; y lo hacen desde hace al menos 10 años. En rigor la Mofi al parecer lo haría en el DSD y no DXD, pues no necesita post-procesar el archivo. DSD y DXD tienen tasas de densidad de data +- equivalentes, pero el segundo permite más fácilmente procesar esa señal con DSP u otros.

Editado January 26, 2023 at 15:29 por pbanados

[ylc 11]

On 26-01-2023 at 12:20, pbanados dijo:

Alguien podría contra argumentar que estos problemas (corrimiento de fases de armónicos y ringing de transientes) son un pelo de la cola e irrelevantes.. que nadie los escucha. De hecho, hasta hace no tantos años efectivamente la mayoría de la industria creía esto.

Pero aún obviando investigaciones universitarias que han demostrado que si son MUY relevantes estos aspectos, si uno sigue el hilo lógico de este asunto y acepta el axioma de Shannon: "si digitalizas con un sampling al menos al doble de la frecuencia más alta a registrar, la reconstrucción será perfecta"... no es en la "granulometría" de la captura la razón por la cual un archivo analógico podría sonar mejor que un digital (y vamos a suponer que esto también es un axioma... del cual personalmente dudo). Y convengamos que sobre el primer axioma y su matemática no hay la menor duda, a menos que seas terraplanista o algo así (y mejor que creas, o si no deja inmediatamente del usar internet o tu computador, que se fundan en este mismo principio).

Aceptados entonces los dos axiomas anteriores: el de a) Shannon y que b) los análogos (incluso en LP, ni siquiera en cintas) suenan mejor; y a pesar que el análogo, especialmente en LP tiene: menos rango dinámico, más ruido, menos separación de canales, menos respuesta de frecuencia, más pasos potencialmente degradantes (la EQ RIAA para empezar)... ¿por qué sonarían mejor los análogos?

Respuesta: Porque al no haber digitalización, no hay filtros anti-aliasing brickwall que aplicar, y por lo tanto el archivo análogo no tiene sus transientes y fases de armónicos alteradas. Esto es entonces tan importante que aún así el resultado sería mejor, a pesar del mayor ruido, del menor SNR, de la menor separación de canales (aún cápsulas de US$5.000 tienen <30db!), de la menor respuesta de frecuencia, etc. Por ejemplo, con apenas 30 db de separación (vs al menos 70db de cualquier digital), es bastante obvio que los análogos suenan generalmente con mejor soundstage e imaging que su equivalente digital (al menos en CD). Pero no porque el CD tenga escaleras que lo hagan "áspero". Es porque el CD tiene difusas las transientes y el análogo no, definiendo entonces mejor la microdinámica necesaria para las colas resonantes que ayudan al soundstage, o la posición de cada sonido paneado en los canales estéreo por el ingeniero en el estudio o por lo captado por la disposición del set de micrófonos en una grabación en vivo.

Todo esto era la teoría en que sustentaba la defensa de lo analógico (para quienes creen en la matemática de Shannon por supuesto, y no le asignaba esa mejoría a las escaleras digitalizadas). Hasta que fue nada menos que la propia Mofi quien involuntariamente demostró que ese sustento era erróneo(*): si la digitalización se hace a tasas suficientemente altas (DXD: 352.8 Khz de sampling), el problema del filtro deja de existir (pues incluso en esas tasas a veces ni siquiera se ocupan), y el único sustento en que se afirmaba la defensa de lo analógico se desarma. Michael Fremer, el paladín del vinilo, todavía no se recupera del impacto, btw. Ahora está encontrando bueno el MQA... :)

Quizás todavía el análogo puede sonarles mejor a muchos (a mi tb a veces), pero no es por su mayor sino por su menor fidelidad, de forma equivalente a que las distorsiones de armónicos pares hacen más rico al sonido de los tubos. Personalmente estoy convencido que si un persona con paila de oro comparara un master análogo (en cinta) con una excelente digitalización del mismo (en DXD o DSD), no va ser capaz de distinguir cuál es cuál. Y si los distingue en LP, será por las imperfecciones de este, no por su mayor fidelidad.

 

(*): como todos ya deben estar al tanto, hace unos meses se filtró que las super reediciones de masters de la Mofi, por las cuales cobran un dineral... eran en realidad hechas digitalizando los masters; y lo hacen desde hace al menos 10 años. En rigor la Mofi al parecer lo haría en el DSD y no DXD, pues no necesita post-procesar el archivo. DSD y DXD tienen tasas de densidad de data +- equivalentes, pero el segundo permite más fácilmente procesar esa señal con DSP u otros.

Excelente explicación