Frecuencia de muestreo y muestreo de audio - Explora cada concepto y 4 tipos
¿Has oído hablar alguna vez de la frecuencia de muestreo y el muestreo de audio, pero no acabas de entenderlo? Es comprensible.
El muestreo es un tema complicado; ¡estamos aquí para ayudarle!
En este artículo, aprenderás todo lo que necesitas saber sobre el muestreo de audio, la frecuencia de muestreo y la tasa de profundidad de bits, términos con los que te familiarizarás leyendo esto.
¿Quieres refrescar tus conocimientos sobre la realización de películas antes de adentrarte en este tema? Entonces lea nuestro artículo sobre cine 101.
¿Qué es el muestreo?
Si alguna vez has hecho investigación científica, probablemente sepas que la palabra muestreo se refiere a un conjunto de valores en estadística. Sin embargo, cuando se habla de diseño sonoro, el muestreo adquiere un significado diferente.
En el diseño de audio, el muestreo se refiere a la conversión de señales de sonido en una secuencia de muestras. Puedes utilizar la tecnología de muestreo para capturar audio real en un archivo de audio digital.
4 Tipos de muestreo
Existen muchos tipos de muestreo. Hemos reunido algunos de los tipos de muestreo más comunes.
1. Muestreo de audio
El muestreo de audio se produce cuando una onda sonora se convierte en datos mediante una serie de muestras. Las muestras se convierten en datos binarios que puede leer un ordenador.
En esencia, una muestra de audio es una recreación digital de una señal de audio analógica.
Las muestras tienen que convertirse en datos binarios porque los ordenadores no pueden procesar el audio del mismo modo que los humanos. Por eso, para crear una representación digital del audio, hay que traducirlo a algo que los ordenadores puedan entender: datos binarios.
El muestreo también puede utilizarse para explicar el concepto de recortar archivos de audio para reproducirlos en otros contextos. Esto es especialmente frecuente en la industria musical, donde los artistas "samplean" audio de canciones antiguas y lo reutilizan en nuevas canciones como pista de fondo.
Un gran ejemplo de ello es Kanye West, que los ha utilizado desde el principio de su carrera. Al principio solía aplicarlas con un filtro de "ardilla", pero desde entonces ha crecido hasta utilizarlas también en otros contextos.
2. Muestreo del habla
El muestreo de voz también es un tipo de muestreo de audio, y suele producirse a través de teléfonos o VoIP.
VoIP significa Voz sobre Protocolo de Internet, y es un método utilizado para transportar sonido utilizando Internet. Puede que empezara siendo algo sencillo, pero es lo que se ha transformado en programas en línea tan populares como Skype, TeamSpeak y Discord.
Como se puede comunicar fácilmente con 8 kHz, se suele utilizar una frecuencia de muestreo inferior al muestrear el habla. Por eso las conversaciones telefónicas y de VoIP suenan como suenan.
3. Muestreo de vídeo
El muestreo de vídeo se centra en la frecuencia de muestreo de la imagen, que es la tasa de repetición del periodo de integración del sensor.
En otros términos, es la frecuencia de refresco de las imágenes en pantalla. Así, si un televisor está clasificado como de 60 Hz, refresca la imagen de la pantalla 60 veces por segundo.
También está relacionado con el concepto de fotogramas por segundo.
El muestreo de vídeo también puede referirse al muestreo de música, en el que los creadores de vídeo toman fragmentos de secuencias de vídeo creadas previamente y las utilizan para crear nuevas secuencias.
Esto es especialmente frecuente en los noticiarios y en YouTube, donde se toman otras secuencias de vídeo y se utilizan como imágenes de fondo o diferentes tipos de contenidos.
4. Muestreo 3D
El muestreo 3D se produce cuando el volumen renderiza muestras de una cuadrícula 3D de vóxeles para hacer un renderizado 3D. Se utiliza en un escáner de rayos X o resonancia magnética para producir una imagen 3D del cuerpo del sujeto.
El muestreo 3D también se utiliza en la fabricación para crear prototipos en programas informáticos como paso previo a su producción y prueba en la vida real.
¿Qué son las frecuencias de muestreo?
La frecuencia de muestreo se refiere al número de muestras/mediciones del sonido tomadas cada segundo. Cuanto mayor es la frecuencia de muestreo, mayor es la calidad del audio.
Sin embargo, el software de que disponemos hoy en día está limitado a las frecuencias de muestreo con las que podemos trabajar. Por eso también tenemos unas cuantas frecuencias de muestreo estandarizadas que facilitan el trabajo con varias muestras de audio.
Una frecuencia de muestreo estándar es 44,1 kHz, utilizada en archivos MP3 o para CD de audio. Cualquier ordenador puede trabajar con esta frecuencia de muestreo.
Solemos trabajar con frecuencias tan bajas como 8 o 16 kHz para teléfonos y software VoIP. Mientras que la música y el audio de las películas suenan fatal con esta frecuencia de muestreo, las conversaciones no tienen ningún problema.
La ventaja de utilizar frecuencias de muestreo bajas en las llamadas telefónicas es que se necesita transferir menos datos.
Frecuencias de muestreo estándar
- 8 kHz - utilizado en teléfonos o walkie-talkies
- 16 kHz: para VoIP
- 44,1 kHz: utilizada para CD de audio normales o en archivos MP3
- 48 kHz: frecuencia de muestreo estándar para equipos de vídeo digital
- 88,2 kHz: se utiliza en equipos de grabación de audio profesional (normalmente para grabar música)
- 96 kHz - pistas de audio de Blu-Ray. También puede utilizarse en la grabación de música.
- 192 kHz - Se utiliza en cámaras de vídeo profesionales, pero no es tan común.
¿Qué es la tasa de profundidad de bits?
La tasa de profundidad de bits se refiere al número de bits disponibles para cada muestra.
En otras palabras, cuanto mayor sea la profundidad de bits, mayor será la calidad de las muestras de audio, lo que producirá un audio de mayor calidad.
Cuanto mayor sea la tasa de profundidad de bits, más amplio será el rango dinámico. El rango dinámico se refiere a las secciones de bajo y alto volumen de una grabación.
Normalmente se utiliza una tasa de profundidad de 16 bits para la calidad de audio de los CD y de 24 bits en los DVD.
Tasa de profundidad de bits estándar
- 16 bits: se conoce como velocidad de grabación estándar y sirve para la mayoría de las ocasiones. Se suele utilizar en los CD.
- 24 bits - para los que quieren un mayor rango dinámico con el que trabajar. Mayor rango dinámico que el oído humano. Se suele utilizar en DVD.
- 32 bits - Tiene un gran rango dinámico de 192dB, pero se considera exagerado y un desperdicio de datos.
Más información. Sumérjase en el diseño de sonido
Este es el final del artículo, y espero que te sientas más ilustrado sobre las frecuencias de muestreo y el muestreo de audio.
Si quieres saber más sobre el tema, puedes leer nuestro artículo sobre diseño de sonido. Aquí aprenderás todo lo que necesitas saber sobre el diseño de sonido.
¿Qué es una muestra de audio?
Una muestra de audio es una recreación digital de una señal de audio analógica.
¿Qué es la frecuencia de muestreo?
La frecuencia de muestreo se refiere al número de muestras/mediciones del sonido que se toman cada segundo.
¿Por qué la frecuencia de muestreo de audio estándar es de 44,1 kHz?
La frecuencia de muestreo de audio estándar es de 44,1 kHz porque es la frecuencia de muestreo más compatible con las frecuencias de refresco de vídeo.
¿Es mejor una frecuencia de muestreo más alta?
Sí, pero llega un momento en que las frecuencias de muestreo son tan altas que nuestra tecnología no puede procesarlas correctamente.
