CONVERSOR DIGITAL - ANALÓGICO 1 / El centro neurálgico de nuestro sistema de escucha

Voy a ir al grano. Como hay mucha información en la red sobre los procesos de conversión A/D-D/A, intentaré simplificar los detalles y elegir que tipo de conversor digno escogería para que mis oídos, y los vuestros, disfruten del mejor detalle posible. Intentaré ser sencillo sin datos técnicos ni físicos que no vengan al caso para hacerlo más ameno y llegar antes al fondo de la cuestión.

Como ya sabréis, hoy en día es muy común escuchar nuestra música favorita desde un cd, o mejor aún desde un reproductor multimedia (¿Porqué es mejor?? más adelante tendremos la respuesta a esta pregunta, paciencia).

Pués bien, un cd y un reproductor multimedia contiene una información digital, es decir, un código binario que nada tiene que ver con los impulsos eléctricos con los que están grabados las añoradas cintas de cassette y nuestros discos de vinilo de los que hablamos en el anterior post. Por otra parte, también necesitaremos convertir la señal eléctrica formatos analógicos a digital.

¿Cómo se consigue que ese código digital salga por el sistema de audio convencional de nuestro sistema de escucha? Exacto, mediante un aparatito que transforma en más o menos detalle y más o menos errores esos ceros y unos en una onda eléctrica, capaz de hacer vibrar los altavoces, después evidentemente de pasar por un sistema de amplificación del que hablaremos en otro momento.

¿Cómo se realiza esta conversión?

Cuadro de conversió A/D-D/A

En esta imagen visualizamos como trabaja un conversor A/D y a la inversa D/A. Donde A=analógico y donde D=digital.

Mediante un proceso de descodificación, convierte ese código almacenado en una onda senoidal más o menos ajustada a las variaciones de volumen y frecuencia que ofreció la fuente de grabación. Habitualmente analógica como una voz, guitarra, batería, bajo, piano...

No hay suficiente con convertir ese código en una onda parecida a la original. Tiene que ser fiel a ella y aquí es donde entra un buen conversor de sonido, él deberá realizar los cuatro pasos básicos muy bien para que no haya errores ni grandes saltos escalonados en dicha onda.

¿Qué interesa principalmente de la descodificación?

Exacto, que haya el mayor número posible de escalones en la onda convertida. En el dibujo vemos el gráfico de la descodificación, en la onda senoidal apreciamos 6 escalones, 3 de subida y 3 de bajada.

¿Tendríamos suficiente? Pues depende del proceso posterior, pero la respuesta que nos atañe ahora es: Cuantos más escalones tenga, mejor será la fase de cuantización o cuantificación que es lo mismo y más precisión y rango dinámico conseguiremos en la escucha. Es importante conocer que el rango dinámico es la diferencia que existe entre la mínima y máxima energía recogida de una grabación.

¡Olé!! Hemos llegado al primer detalle en el que nos vamos a fijar cuando vayamos a comprar nuestro conversor.

BITRATE: "Bitrate o ratio de bits" nos define cuantos Bits de conversión usa dicho conversor y, lo vamos a encontrar definido como Bits.
Encontraremos un escalado desde 8, 16, 24, 32 y 64 bits normalmente, a mayor número de Bits mayor reflejará la onda inicial.

Ahora viendo el dibujo después de la cuantificación, ¡hop...!

Esa onda que teníamos con sus escalones se ha convertido en una bonita y suave onda que sube y baja al rededor del eje. Aquí entra en juego el muestreo, los Khz.

CUANTIZACIÓN: Nos definirá en que proporción es capaz de allanar los escalones que nos ha proporcionado la primera conversión en bits. Casi siempre van parejos los bits y khz's y en cualquier conversor de calidad los podremos modificar. encontraremos los datos de cuantización en 24, 30, 44.1, 48.1, 48, 96, 128, 160, 192 y hasta 320Khz.
A más alta definición de conversión, más redondita será la curva y eso, es lo que queremos.

(Esta cuantización se mide a partir del doble de las frecuencias que un ser humano es capaz de ecuchar, como nuestro oído abarca de 20hz a 20Khz un muestreo mínimo de escucha debería ser de 44.1Khz. El estandard en la calidad CD son 16bits 44.1Khz, un vinilo según se dice 24bits 96Khz).

Importante es que, esta conversión debe realizarse rápido y sin errores, de poco sirve que nuestro equipo nos haga esperar para hacer sus cuentas en la calculadora y devolverlas en forma de sonido. Mark Knopfler garbo un riff con latencia y casi se le oxidan los dedos.

Una conversión lenta la conoceremos como "latencia".

Una vez hechas estas aclaraciones ya que es la parte más importante sin duda, seguiremos ojeando las especificaciones del aparatito.

RANGO DINÁMICO: Podemos comentar llegado a este punto que, por cada bit que se aumenta en la resolución, también aumentamos 6db de rango dinámico. Esto quiere decir que, a más bits más podemos alejar el contenido de audio limpio, del piso de ruido que va unido a cualquier grabación.

Una resolución de 16 bits nos dará un rango dinámico nada despreciable de 96 db. Recuerda que a partir de 120 db, podremos causar graves daños en el oído y muchas molestias a los vecinos.

Nota importante; el sonido no crece igual que los bits, o sea, el doble de bits no nos aportará el doble de db. Estos db crecen exponencialmente a + - 3db por cada 8 bits.

RUIDO: Relación señal/ruido. Vamos a explicarlo muy por encima porqué ya hemos comentado lo básico en el apartado de "Dinámic Range" Rango Dinámico.
Toda señal grabada en cualquier soporte lleva consigo un ruido debido al propio ruido de grabación, dithering, etc. Este ruido cuanto más volumen subimos a nuestro equipo, más presente se hace hasta el punto de ser molesto en grabaciones pobres o soportes viejos o muy utilizados.

La solución esta en incrementar los bits ya que también incrementamos los db's y la diferencia entre el suelo del sonido que es donde normalmente encontramos ese ruido y el sonido en sí. Espero que quede claro ya que no vamos a ser muy técnicos en estos `posts

Bien, bien, ya estamos casi seguros que de fijarnos en estos detalles seremos capaces de encontrar el centro neurálgico de nuestro sistema de sonido, pero vamos a topar con otros Hz y Khz que nos harán un lío. ¡Pero si ya teníamos claro que los Khz nos daban forma a esos escalones...!!

Efectivamente, en la conversión sí, van a suavizar esas ondas. Pero hay un detalle importante, y es la capacidad de escucha de nuestros oídos y que nos difieren de los delfines y mascotas varias...

ANCHO DE BANDA: El ancho de banda se denomina a todas las frecuencias de sonido que es capaz de reproducir el equipo. Aquí veremos algo curioso y es que, si el oído humano imaginando que este en buen estado y bien entrenado puede escuchar y digo escuchar de 20Hz a 20Khz.

Equalizador de Logic (Fuente imagen: futuremusic-es.com)

Los ecualizadores de sonido en lo habitual llevan varias banda de frecuencia que se pueden atenuar o realzar que van de 20Hz a 20.000Hz (en la imagen, abajo a la izquierda verás los 20Hz y a la derecha los 20Khz).

Entonces, ¿por qué vemos equipos que en sus especificaciones nos aseguran que su conversor abarca desde 15Hz a 100Khz si no somos capaces de oírlos??

Bien, como hemos leído antes cuantos más herzios más podrá doblarse en la cuatización. Ya sabemos que a más cuantización mejor queda la onda y más db's nos separan la información importante del sonido y el ruido.

conversor de audio

Hasta aquí los primeros detalles que investigaremos en las especificaciones de un conversor A/D-D/A para nuestro equipo de escucha.

En el siguiente post analizaremos tipos de conexionado de entradas y salidas disponibles con sus características y me voy a mojar eligiendo algún modelo.

Vamos a darle caña : )


Lluís Lamas