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Nostalgiasetentera :

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ES UNA CALUROSA tarde de verano. Mehe reunido con algunos de mis compañe-ros de secundaria para gozar de un caféen una soleada plaza de la Ciudad deMéxico. La tarde dominguera está pobla-da de vendedores de incienso y puestosclandestinos repletos de discos digitalesy libros. La atmósfera se impregna de rit-mos provenientes del huéhuetl de losconcheros que danzan a unos metros denosotros. Todo esto contribuye a crear unambiente en el que inevitablemente salena la superficie los recuerdos de la adoles-cencia. La cabeza de Raúl, ahora calva,en aquel entonces estaba poblada por unadensa cabellera. El cuello de Benjamín,antes adornado por unos colguijos, ahoraostenta una elegante corbata que lo acom-paña diariamente al trabajo.

Comienzo a percibir los síntomas delo que llamo el síndrome de la nostalgiasetentera. Éste se da cuando un grupo depersonas de entre treinta y cuarenta añosempieza a rememorar su juventud. Elsíndrome puede ser tan grave que el pa-ciente desprecie todas las expresiones cul-turales de épocas posteriores. Así, nos

enfrascamos en una discusión harto co-mún entre gente de nuestra generación.Benjamín comienza:

—¿Qué opinan ustedes? Yo creo queesto del audio digital es un patraña. Nadacomo los viejos acetatos. Sin duda sue-nan mejor. Además, los LP de antes traíancarteles y chácharas diversas.

—Pues yo no estoy de acuerdo —diceRaúl—. Los discos compactos (CD) sonmás modernos y suenan mucho mejor. Elsonido es limpio y no se van degradandocon el uso como los LP. Pero —añade, di-rigiéndose a mí—, ¿tú qué piensas?

—Ejem... pues... no cabe duda de quelos viejos LP con sus enormes fundas te-nían su atractivo y no son pocos quienestodavía están dispuestos a invertir susmorlacos en un buen tocadiscos. Pero creoque saber cuál formato es mejor no es nadasencillo. Propongo, pues, que nos vaya-mos a mi casa. Tengo una vasta colecciónde LP de los 70: Chicago, los OsmondBrothers, Boston, Klatú e incluso clási-cos tales como Silver Convention. Pode-mos compararlos con mi colección de CDremasterizados. ¿Qué opinan, se avientan?

Veo un fulgor aparecer en las miradasde Benjamín y Raúl. Tienen cuerpo detreintones, pero alma de adolescentes.

Nos encaminamos a mi casa. Ahí exa-minamos algunos de mis discos compac-tos. En la parte de atrás de uno de estosdice: “Remasterizado de las cintas ana-lógicas originales, versión definitiva”. Lopongo en el reproductor y todos los pre-sentes están de acuerdo en que el sonidoes brillante.

—Un momento —dice Raúl—, haysonidos que no había escuchado antes.¿Será posible?

el audio digital vs. el analógico

La percepción del sonido no es sólo el resulta-do de la vibración mecánica de las partes móvi-les del oído. También interviene el cerebro, quetraduce los impulsos nerviosos que le transmi-te el oído en sensaciones auditivas.

El cerebro está dividido en dos hemisferios:derecho e izquierdo. Los hemisferios cerebra-les no son idénticos. Las asimetrías del cerebrose traducen, entre otras cosas, en asimetríasen las funciones que intervienen en el procesoauditivo. El hemisferio izquierdo intervienecuando realizamos actividades analíticas, porejemplo cuando nos enfrentamos a problemasmatemáticos o gramáticos. El hemisferio dere-cho se activa cuando estamos en situacionesrelacionadas con la percepción espacial, porejemplo al manejar.

Esto significa que la percepción de los dis-tintos elementos que constituyen el sonido seda en distintas regiones del cerebro. Si escu-chamos una sinfonía, puede que nos interesedistinguir la manera en que interactúan los ins-trumentos que participan en un pasaje. En estaoperación es importante la capacidad de dis-tinguir el sonido de un instrumento del de otro,es decir, separar mentalmente las frecuenciasque componen cada sonido (la sección de vien-tos y la sección de cuerdas) y asociarlas men-talmente a sus instrumentos correspondientes.En esta operación intervendrá seguramente elhemisferio izquierdo. Mientras tanto, el análi-sis espacial, es decir, dónde se ubican los soni-dos dentro de la sala, se dará en el hemisferioderecho.

EN UNA ATMÓSFERA

PLAGADA DE RECUERDOS, UN

GRUPO DE AMIGOS ANALIZA

LAS VENTAJAS YDESVENTAJAS DE HABER

PASADO DEL LP AL CD.

Francisco Delahay

La percepción auditivay el cerebro

La discusión gira ahora en torno a lasdiversas variables que pueden haber con-tribuido a este cambio en nuestra percep-ción auditiva. Ésta no se lleva a cabo sóloen el oído. También depende del cerebro.La audición tiene una parte sensorial y otraintelectual. Ninguno de nosotros, como es

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de esperarse, toma en cuenta el deteriorodel aparato auditivo debido a la edad; tam-poco el hecho de que, con la experiencia,se agudiza la parte intelectual de la per-cepción auditiva.

Nadie es imparcial en esta discusión.Raúl, como ya sabemos, está a favor delos CD, mientras que Benjamín prefierelos LP.

Al cabo de un rato, la plática los exas-pera y ante mi silencio, Benjamín y Raúlme piden una explicación.

—A ver dinos, ¿cuál es la diferenciaentre los discos de acetato y los com-pactos?

Audio analógico y audio digitalEn un LP la aguja del tocadiscos vibra alpasar sobre las protuberancias de los sur-cos. Las vibraciones se transmiten a unimán, produciendo una corriente eléctri-ca oscilante cuyos altibajos son análogosa los de los surcos. Esta corriente eléctri-ca, a la que llamaremos señal de audio, esmuy débil. Por ello es necesario transmi-tirla a un amplificador, que luego la co-munica a las bocinas. Éstas, finalmente,reproducen las vibraciones del sonido gra-bado, que llegan a través del aire hastanuestros tímpanos, dando lugar a una sen-sación auditiva. Decimos que es un pro-

ceso analógico porque la vibración de lasbocinas, la señal eléctrica y los vaivenesde la aguja al pasar por los surcos son co-pia unos de otros.

El disco compacto, a diferencia del LP,contiene información digital, es decir, queestá codificada en forma de númerosbinarios. El sonido ha sido captado por unmicrófono que produce vibraciones ana-lógicas, como en el caso de la aguja sobreel acetato. Las vibraciones, a su vez, pro-ducen una señal de audio que pasa a unconvertidor analógico/digital (AD). Elconvertidor va midiendo la intensidad dela señal a intervalos regulares. Cada me-dición da un número entero. Este procesose conoce como muestreo o sampleo.

El número de mediciones que efectúael convertidor en un segundo se llama fre-cuencia de muestreo y se expresa en hertz.Es común utilizar una frecuencia demuestreo de 44.1 kilohertz (44 100 Hz).Cuando ponemos un disco compacto, unconvertidor digital/analógico (DA) trans-forma la sucesión de números binarios enuna señal de audio.

Nada es infalibleEn efecto, la tecnología digital tiene susbemoles. Hay diferentes tipos de distor-sión en el mundo digital. Supongamos, por

Cuando ponemos un disco compacto, un convertidor digital/analógico (DA) transformala sucesión de números binarios en una señal de audio que pasa por un amplificador yde allí a las bocinas.

ejemplo, que grabamos el sonido de lahermosa voz de Cristina Aguilera cantan-do la nota “La” correspondiente a la octa-va central de un piano. Esta nota produceuna onda de sonido que hace vibrar el aire880 veces por segundo. Supongamos quenuestro convertidor DA está programadopara realizar mediciones a una frecuenciade 900 Hertz, es decir 900 veces por se-gundo. Después reproducimos el sonidograbado a través de nuestras bocinas y loque escuchamos no se parece ni lejana-mente a lo que cantó Cristina. La frecuen-cia del sonido resultante (es decir, la notaque oímos) se puede calcular por mediode una fórmula llamada teorema delmuestreo que se expresa de la siguientemanera:

frecuencia resultante = frecuencia demuestreo – frecuencia original

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El resultado en este caso será un des-agradable gruñido de 20 Hz (900 - 880 =20), que podría resultarle atractivo a unelefante en celo, pero que para nuestrospropósitos resulta inútil. A este tipo dedistorsión se le llama en inglés aliasing.

Aunque el convertidor hizo las medi-ciones bien, al haberlas realizado a unafrecuencia insuficiente se produjo un so-

nido de una frecuencia menor que la ori-ginal. Por eso para reproducir un sonidose requieren por lo menos dos medicio-nes por cada ciclo de la onda de sonidooriginal. Puesto que un oído humano enteoría no puede percibir frecuencias demás de 20 000 Hz, se ha convenido en quela frecuencia de muestreo óptima para elaudio digital es de 44 100 Hz, es decir,

más del doble de la frecuencia más altaque percibe el oído humano.

La frecuencia máxima que puede re-producir un sistema de audio se llama fre-cuencia de Nyquist de dicho sistema. Lamayoría de los equipos de sonido tienenuna frecuencia de Nyquist de 20 000 Hz.Por lo tanto, las frecuencias superiores a20 000 Hz deberán eliminarse por mediode un filtro para evitar el efecto dealiasing.

En la naturaleza un sonido de20 000 Hz será en realidad una combina-ción de vibraciones (armónicos) de20 000 Hz, 40 000 Hz, 60 000 Hz, y to-dos los múltiplos de la frecuencia nominal.Los armónicos de un sonido de 20 000 Hzsuperan la frecuencia de Nyquist de cual-quier sistema de audio y el micrófono losrecoge aunque sean inaudibles para noso-tros. Si no se instala el filtro, estas fre-cuencias quedarán grabadas y apareceránsorpresivamente en la reproducción en

Las barras azules representan las mediciones que toma el convertidor analógico / digital. A mayor frecuencia de muestreo másmediciones por segundo, y a mayor cantidad de bits más finas serán las medidas. En B el sistema registra más información parareconstruir la onda original sin perder tanto detalle.

La importancia del detalle

A B

Los números binarios son el alfabeto de las computadoras. La

mínima expresión de este sistema es el bit, que puede ser un 1

o un 0. Cuando se juntan varios bits, se forma un byte, el

equivalente a una palabra en un lenguaje humano. Un byte

puede estar formado de 4, 8, 16, o 32 bits (como en Windows

95, 98, 2000 y XP).

En un sistema de un bit es posible representar dos valores.

Un sistema de dos bits es capaz de representar cuatro valores:

00=0; 01=1; 10=2; 11=3. Un sistema de 4 bits, en cambio, pue-

de representar un total de 16 valores; y así sucesivamente.

Números binarios

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que se va desvaneciendo. En un momen-to dado las vibraciones de las cuerdas sevuelven muy tenues. Primero se confun-den con el ruido ambiental, es decir, conla ventilación, la respiración del público,nuestra propia respiración, uno que otroestornudo. Poco después, dejamos de per-cibirlas. Sin embargo, Elton, cuya cabezase encuentra a unos centímetros de lascuerdas del piano, todavía percibe vibra-

Mala onda

Aquí la frecuencia de muestreo (intervalos azules, verdes) es menor que el doble de lafrecuencia original (rayas verticales). Se obtiene una onda que no se parece nada a laonda original.

forma de sonidos desagradables, comoexplica el teorema de muestreo. Por eso aestos filtros se les llama antialias.

En los primeros días del audio digitalse utilizó un filtro antialias para contra-rrestar este efecto. El filtro no dejaba pa-sar ninguna frecuencia que fuese mayorque la frecuencia de Nyquist. El resulta-do fue que los sonidos agudos resultabandesagradables y poco naturales.

Rapsodia binariaÉste no es el fin de los problemas para elaudio digital. Cada una de las medicionesque hace el convertidor DA arroja un nú-mero binario. Éste se compone de una se-rie de unos y ceros, a los cuales llamamosbits. Mientras más bits utilicemos paraexpresar las mediciones, más exactas se-rán. Claro está que ninguna medición estotalmente exacta, porque tenemos unacantidad finita de números a nuestradisposición para expresarla. Unnúmero de ocho bits —10100011,por ejemplo— nos podrá dar 256valores para nuestra medición,mientras que un número de 16bits nos dará 32 000 valores.Si, por ejemplo, la intensidadde la señal es de entre 54 y 55unidades, nuestro convertidorDA registrará 54 o 55, peronunca 54.3. Este redondeo sellama error de cuantización.Una cantidad insuficiente debits produce una distorsión de-bida al error de cuantización y seconoce como ruido de cuanti-zación. Este ruido se hace percep-tible cuando, por ejemplo, un archivode audio digital de 16 bits se convierteen uno de ocho bits. La calidad del soni-do puede cambiar considerablemente.

Ahora imagínate que oyes a Elton Johnterminar una canción con un acorde largo

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Francisco Delahay es musicólogo e imparte clases demultimedia en el Politécnico de Jyväskylä, Finlandia.

ciones y sigue presionando las teclas.Nosotros ya hemos dejado de percibir elsonido, pero éste continúa y nuestra gra-badora digital lo está captando. Llega unmomento en que el sonido es tan débil,que el convertidor no sabe si asignarle a

la intensidad el valor 0, o el primer valorpositivo disponible. El convertidor optapor darle el primer valor positivo. Así seda una distorsión nada deseable en la quelos sonidos que naturalmente no oiríamosse amplifican a un nivel audible junto conlos otros ruidos ambientales. Por esta ra-zón se utiliza un filtro llamado en inglésdither, que crea una combinación de to-dos estos ruidos al mínimo nivel audible,lo que da la sensación de un murmulloambiental. Nuestra apreciación subjetivaentonces resulta ser la de un acorde quedesaparece de manera natural.

Trampas—¡Ah, ya lo sabía! —exclama Raúl—. ¡Elmundo digital está lleno de trampas!

—Aún así —contesto— el rango di-námico de un disco compacto, que es elintervalo entre el sonido más débil y elmás fuerte, es superior al de un casete o alde un disco de acetato. El rango dinámicotambién está determinado por el númerode bits y se expresa en decibeles (unidadde intensidad auditiva que se abrevia Db).El rango dinámico de un buen sistema de

audio analógico es de unos 80 Db, mien-tras que el de un convertidor de ocho bitses de 48 Db. Es decir que, efectivamente,los primeros sistemas de audio digital eranpeores que los sistemas analógicos. Sinembargo, los sistemas de 16 bits tienenun rango de 96 Db, el cual ya es superiora los mejores sistemas analógicos.

—Pero todos los oídos son diferentes—dice Raúl—. ¿Cómo saben los fabrican-tes de audio que nadie podrá percibir es-tas frecuencias?

—¡Ah! Ésa es la gran interrogante.Hay evidencia de que, si bien no percibi-mos vibraciones de más de 20 000 Hz,éstas tienen efectos psicológicos y fisio-lógicos que contribuyen de manera impor-tante a nuestra experiencia auditiva. Perono nos preocupemos más de estos menes-teres y disfrutemos de esta joyita: mi dis-co en acetato de Barry White.

Así continuó el resto de nuestrasoleada tarde dominical, en medio de unaagradable nostalgia setentera.

Todas las computadoras PC tienen un programade grabación de sonido que produce archivoscon la extensión WAV. Un archivo WAV con reso-lución de 16 bits y frecuencia de muestreo de44 100 Hz tendrá, si la grabación es buena, lamisma calidad que un CD. Pero en Internet esraro encontrar archivos de este tipo porqueocupan mucha memoria y tardan mucho en “ba-jar” de la red. Cuando uno pone archivos deaudio en la red, conviene sacrificar la calidadsonora para obtener archivos más pequeños.

Lo más común son los formatos que permi-ten la compresión y lo que se conoce comostreaming. Compresión quiere decir que delarchivo original se eliminan las frecuenciasredundantes de una manera tal que puedan re-cuperarse a la hora de la reproducción.Streaming se refiere a un proceso mediante elcual el archivo se va “bajando” desde una pá-gina web a medida que se va utilizando en vezde guardarse primero en el disco duro, de modoque no acapare los recursos de la computado-ra. Al preparar el archivo es importante tomaren cuenta cuántos bits por segundo se requie-ren para que la transmisión por la red sea decalidad suficiente, considerando que la mayo-ría de los usuarios utilizan módems de 56 000bits por segundo, o incluso menos.

Algunos de los formatos más comunes lle-van la extensión RA o RAM (Real Audio Media),y MPEG (Moving Pictures Engineering Group)MPEG es un formato “abierto”, es decir, quecualquiera lo puede emplear y modificar a suconveniencia sin pagar derechos de autor. Hacepoco, los laboratorios Fraunhofer de Alemaniasacaron partido de este hecho y pusieron encirculación el formato MP3 (MPEG layer 3), quepermite comprimir el archivo original hasta 12veces sin pérdida notable de la calidad sonora.

Formatos de audio e Internet