¿Qué es frecuencia de muestreo y profundidad de bits?

Casi siempre que empezamos un proyecto nuevo de audio el programa te pregunta, qué velocidad o frecuencia de muestreo utilizar (en inglés sample rate) y la profundidad de bits (bit depth). Que no cunda el pánico porque en este artículo te voy a explicar de forma simple, a qué frecuencia de muestreo y profundidad de bits tienes que grabar.

Antes de empezar, acabo de lanzar una nueva sección de recursos donde quiero ir recopilando herramientas de sonido, música libre de derechos y software, etc… Además, estoy preparando cursos de sonido, por lo que si quieres que te avise cuando esté lista déjame tu mail y te avisaré. Te dejo los enlaces abajo.

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Venga, vamos allá.

Frecuencia de muestreo

Al grabar sonido y pasar de una onda de sonido física a digital, el ordenador lo que hace es tomar un montón de muestras para convertir esa señal.

Es como un vídeo, como sabrás un vídeo son muchas fotos puestas una detrás de otra, que al reproducirlas de forma constante vemos el movimiento, bien pues eso serían las muestras que tomamos en el audio.

Vale pues la frecuencia de muestreo lo que nos indica es la cantidad de muestras que se toman por segundo. Cuantas más muestras de audio, más fiel a la realidad.

Aquí te dejo una imagen para que veas de forma gráfica que es una muestra:

Toma de audio de un segundo
Un segundo de audio grabado a 48.000hz tendrá 48.000 muestras

Si ampliamos esta imagen al máximo, podemos ver cada una de las muestras representadas por puntitos:

frecuencia de muestreo
Muestras del audio ampliadas

Profundidad de bits

La profundidad de bits sería parecido a la frecuencia de muestreo, pero en vez de en tiempo, en amplitud de la onda sonora. Cuanta más profundidad de bits, mayor número de divisiones verticales en los que se puede tomar la muestra.

Esto afecta a la calidad del audio y al rango dinámico que podemos grabar. Por norma general, a mayor profundidad de bits, menos ruido tendremos en la señal puesto que las muestras que se toman de la amplitud de onda son más precisas, y disponemos de un mayor rango dinámico para grabar.

Para ponerte en situación la calidad de la música en CD es 44.100hz de frecuencia de muestreo y una profundidad de bits de 16bit. Con la llegada del CD esto era un estándar, pero con la revolución de la tecnología y la mayor capacidad de almacenamiento ha ocurrido como con el vídeo: primero todo en HD a 720p, luego apareció el Full HD 1080p, ahora estamos con el 4k y empiezan a verse las primeras TV en 8k.

Debes tener en cuenta que al igual que con el vídeo, en el sonido a mayor número de muestras más ocupa la grabación en el disco duro, así que lo mejor es encontrar el compromiso entre una buena calidad y no ocupe una barbaridad.

¿A qué frecuencia de muestreo grabar?

Vale Dani déjate de rollos, qué me recomiendas. ¿Cómo tengo que grabar?

Audio para música: 44.100 hz y 24bit

Audio para vídeo: 48.000hz y 24bit

A la hora de exportar normalmente lo hago a 44.100hz y 16bit, que es la calidad de CD. Aplicando el correspondiente dithering, para hacer la conversión a 16bit.

Te dejo una tabla donde indica el estándar de calidad de cada formato y el enlace a la wikipedia de donde lo he sacado (solo para los más freaks)

frecuencia de muestreo estandar para cada formato
Frecuencias de muestreo para diferentes formatos

https://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo

Dependerá también de tu interfaz de audio o tarjeta de sonido, esta es una de las características que diferencian unas de otras. Hay algunas que llegan solo hasta los 44.100, otras que llegan hasta los 96.000, 192.000 etc… Por ejemplo la mía llega hasta los 192.000, pero nunca utilizo tal resolución.

Después de darle vueltas, hacer pruebas e investigar, estos parámetros se han convertido en el estándar que uso siempre. Y lo que te recomiendo, es que hagas pruebas tú mismo.

Conclusión

En conclusión, la frecuencia de muestreo es el número de muestras en el tiempo, la profundidad de bits es el número de muestras en amplitud. A mayor número de muestras mejor calidad, pero más ocupa el archivo. Con lo que hay que encontrar un buen compromiso entre espacio-calidad. Por lo que te recomiendo los parámetros que te comentaba anteriormente.

Espero haberte ayudado con este artículo! Si te has quedado con alguna duda déjamelo en los comentarios y te ayudaré a resolverla.

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