Audio

Alta resolución en audio: mitos y realidades

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El sonido de alta resolución está de moda. Buena parte de los fabricantes de equipos de música, y cada vez más sellos discográficos, sobre todo los que venden a través de Internet, parecen empeñados en convencernos de que el audio de alta resolución es al que todos los que adoramos la música debemos aspirar si queremos disfrutarla con la máxima calidad posible.

Sobre el papel existen fundamentos técnicos que justifican la existencia del audio de alta resolución y nos indican que su calidad debería ser mayor que la que nos ofrece el CD. Pero también hay razones sólidas que nos invitan a no dar por sentada su superioridad, al menos no de una forma tan clara, y poner en tela de juicio algunas de las virtudes que nos vende la industria. Veamos qué es el sonido de alta resolución, qué necesitamos para disfrutarlo, y, sobre todo, si realmente nos ofrece una experiencia mejor que la música con calidad estándar (la del CD).

¿Qué es el sonido de alta resolución?

Para entender de una forma sencilla qué nos ofrece el sonido de alta resolución nos viene bien repasar cómo se almacena la música en los CD que todos conocemos. Estos discos, a diferencia de los vinilos, nos permiten guardar información en el dominio digital, mientras que los discos de vinilo son analógicos. Esto significa que la música de un CD está codificada en forma de unos y ceros, exactamente de la misma manera que la información que tenemos en el disco duro de nuestro ordenador, que también es digital.

Pero un CD no tiene una capacidad infinita; de hecho, el tamaño de las diminutas muescas que vemos en su superficie si lo miramos con un microscopio y la distancia que separa cada una de ellas de las adyacentes revela cuánta información es capaz de albergar. Precisamente, de una forma simplificada, esto es lo que diferencia al CD, el DVD y el Blu-ray Disc: el tamaño de los pequeños orificios que codifican la información y la distancia que los separa. Si comparamos dos discos con el mismo diámetro tendrá más capacidad aquel que tenga estas muescas más pequeñas y más juntas. Este parámetro, precisamente, es el que determina la longitud de onda del láser que debemos utilizar para extraer la información.

La tecnología del formato CD fue desarrollada a finales de los años 70 por Philips y Sony, y fueron los ingenieros de esta última compañía los que propusieron codificar la información utilizando una resolución de 16 bits y una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz. Pero estas cifras no fueron elegidas al azar; estas especificaciones permiten a este formato reproducir los sonidos que se encuentran en el rango de frecuencias que va desde 20 Hz a 20 kHz, que coincide con bastante precisión con el límite de frecuencias que es capaz de percibir el sistema auditivo humano, aun teniendo presente que no todas las personas tenemos la misma capacidad auditiva.

Para entender qué es eso de la resolución y la frecuencia de muestreo sin entrar en detalles demasiado farragosos podemos pensar que para poder almacenar una señal analógica, y, por tanto, continua, en un medio digital, que tiene una capacidad limitada, es imprescindible «trocear» esa señal continua en pequeños fragmentos, o muestras, e introducir tantos como quepan en el soporte digital. La resolución nos indica el número de bits que podemos utilizar para describir cada una de esas muestras, que, a su vez, revela el número de variaciones o posibilidades que puede adoptar cada una de ellas. Y la frecuencia de muestreo nos indica cuántas vamos a poder tomar.

Si nos ceñimos a las características del CD podemos ver que nuestra música se obtiene tomando 44.100 muestras por segundo (corresponden a los 44,1 kHz) a partir de la señal analógica original, y cada una de ellas se codifica en un paquete de datos que emplea 16 bits. Y en este punto, por fin, es en el que entra en juego el audio de alta resolución.

El punto de partida de esta tecnología es fácil de entender: presupone que si incrementamos la resolución, la frecuencia de muestreo, o, incluso, ambos parámetros a la vez al pasar una señal analógica al dominio digital, podremos «reconstruir» la señal analógica original con más precisión. Y realmente es así. Por esta razón las especificaciones utilizadas habitualmente en los formatos de audio de alta resolución son 24 bits y 96 kHz, o bien 24 bits y 192 kHz. Ambas opciones, sobre el papel, deberían permitirnos recrear la señal continua original con más precisión que los 16 bits y 44,1 kHz del CD, o, lo que es lo mismo, descartarán menos información de la toma de sonido original.

Pero esto no es todo. Además, al subir la resolución hasta los 24 bits se incrementa la gama dinámica y mejora la relación señal/ruido (nuestros compañeros de Xataka Smart Home nos explican qué significan estos parámetros en este post). Una resolución de 16 bits nos permite codificar un total de 65.536 niveles posibles para cada una de nuestras muestras, mientras que una de 24 bits alcanza los 16.777.216 niveles.

Pero esto no es todo. Además, al subir la resolución hasta los 24 bits se incrementa la gama dinámica y mejora la relación señal/ruido (nuestros compañeros de Xataka Smart Home nos explican qué significan estos parámetros en este post). Una resolución de 16 bits nos permite codificar un total de 65.536 niveles posibles para cada una de nuestras muestras, mientras que una de 24 bits alcanza los 16.777.216 niveles.

La diferencia entre los dos extremos, que es donde se encuentran el nivel más bajo y el más alto, nos indica la diferencia de gama dinámica entre una resolución y otra. Con todos estos datos sobre la mesa podemos pensar que el sonido de alta resolución debería ofrecernos más calidad que el audio de un CD estándar. Y es así, pero, como veremos más adelante, hay factores que limitan la experiencia y que los usuarios debemos tener en cuenta, más allá de lo que nos «venda» la industria.

Internet: clave en el éxito del audio HD

En este punto podemos entender sin dificultad que el tamaño de un archivo de sonido depende de la resolución y la frecuencia de muestreo utilizadas para codificar la música que contiene. Un mismo tema ocupa bastante más si lo digitalizamos a 24 bits y 96 kHz que si lo hacemos a 16 bits y 44,1 kHz. No obstante, tenemos un recurso muy interesante que nos ayuda a ahorrar espacio: la compresión. Actualmente el audio de alta resolución suele distribuirse en seis formatos diferentes (algunos de ellos ofrecen compresión sin pérdida de calidad): FLAC (comprime sin pérdida), ALAC (la tecnología de compresión sin pérdida propuesta por Apple), AIFF (es el formato de archivo de sonido de los Mac), WAV (es el formato de archivo de sonido creado por Microsoft e IBM para los PC), DSD DFF (tecnología de codificación del formato SACD) y DSD DSF (variante del DSD para ordenadores Sony VAIO).

De todos los formatos que acabo de citar los más utilizados para distribuir música de alta resolución en Internet son FLAC y ALAC porque ambos ofrecen una tasa de compresión muy interesante, y sin pérdida de calidad. Y todos sabemos que en Internet el tamaño importa. Y mucho. De hecho, la red está ejerciendo un papel esencial en la popularización del sonido de alta resolución.

La evidente decadencia de los soportes físicos está provocando que muchos sellos discográficos audiófilos coloquen en Internet buena parte de su discografía en uno de los dos formatos que he mencionado. O, incluso, en los dos simultáneamente para que elijamos el que prefiramos. Es habitual encontrar un mismo álbum en MP3 320 Kbps, con calidad de CD (16 bits y 44,1 kHz), a 24 bits y 96 kHz, y a 24 bits y 192 kHz. A estos dos últimos formatos se los conoce como máster de estudio. El precio depende, lógicamente, de la calidad, siendo el MP3 el más barato y los máster de estudio los más caros.

Como os contamos en su momento, el Blu-ray Disc es un formato físico apto para distribuir música en alta resolución por su gran capacidad. De hecho, los Blu-ray Pure Audio, que solo contienen audio con calidad de máster de estudio (las únicas imágenes son los menús de usuario) pretenden abrirse camino en el mercado, pero lo tienen difícil dado el avance imparable de la distribución de música a través de Internet. Algunos sellos discográficos que venden música en alta resolución a los que merece la pena seguir la pista son Linn Records, HD Tracks, 2L, ProMates y HD-Klassik, entre muchos otros.