¿La grabación a 1bit resolverá tus necesidades de grabación digital? Investigamos el curioso caso del DSD, donde el empleo de menos bits es una mejor opción…

La tecnología de audio a 1bit –ideada y desarrollada por el doctor Yoshio Yamasaki, profesor de Ingeniería Digital en la Universidad Waseda de Tokio– conforma un importante foro de discusión desde que varias empresas la licenciaran y adoptasen como su formato de última generación. Una de ellas fue Korg para sus productos de audio “pro” DSD, y Philips/ Sony para su línea de alta fidelidad del mercado doméstico.

La frecuencia de muestreo y la resolución determinan la exactitud de la representación digital de una señal analógica. En teoría, con una frecuencia de muestreo muy alta, la resolución se puede reducir de forma significativa manteniendo una calidad sonora similar y grabando una versión más exacta de la forma de onda analógica.

Allá por 2007, la grabación a 1bit –también conocida como “Direct-Stream Digital” (DSD)– se puso de moda, ya que el precio de la tecnología había caído, y por tanto su cuota de mercado experimentó incrementos. En especial, Korg insistió mucho en la versatilidad del formato a 1bit, como demostraba la amplia campaña en favor de su grabador estéreo MR-2000S –calificado como un «formato de futuro» e ideal para guardar tus grabaciones, a la vez que te permite su uso posterior a diferentes resoluciones/ frecuencias de muestreo.

¿Cómo funciona la tecnología DSD?

Pero, si la resolución define el número total de valores de amplitud que se pueden grabar y ayuda a determinar la precisión de la representación digital de la forma de onda analógica, ¿cómo es posible que una resolución de 1bit –que emplea un solo dígito binario de valores ‘1’ ó ‘0’– sea tan precisa como las resoluciones de varios bits?

La respuesta se halla tras el tipo de información que atesora ese bit. En lugar de grabar un valor absoluto de la amplitud –lo cual significaría que sólo habría dos valores posibles– el proceso DSD registra el cambio en la amplitud de la señal, o un valor relativo. En concreto, sólo graba la naturaleza del cambio: ¿es esa amplitud mayor o menor que en la muestra anterior? Si la amplitud medida es mayor que en la muestra anterior, el proceso registra un ‘1’. Si fuese menor, entonces tendríamos ‘0’.

En lugar de grabar un valor absoluto de la amplitud –lo cual significaría que sólo habría dos valores posibles– el proceso DSD registra el cambio en la amplitud de la señal, o un valor relativo…

Este proceso se conoce como “modulación delta-sigma” (ΔΣ en caracteres griegos). En las fórmulas científicas, delta se usa para representar el cambio y sigma para expresar la suma o el total. Veamos un ejemplo muy simple de cómo son los datos digitales: una forma de onda en continua subida se representaría por el flujo de datos ‘11111…’; si estuviese en continua bajada sería ‘00000…’, y si fuese plana, sin subidas o bajadas, tendríamos algo parecido a ‘010101…’.

A un nivel «micro» este proceso tiende al error, pues cualquier movimiento mayor que un paso se extiende a lo largo de una serie de muestras. No obstante, la frecuencia de muestreo estándar en DSD es 2,8224MHz –2.822.400 muestras por segundo– y los dispositivos más modernos soportan frecuencias de 5,6448MHz. Este valor es mucho mayor que las frecuencias de muestreo más altas usadas para grabar audio a 8, 16 ó 24bit. Dado que la frecuencia de muestreo es tan alta, los expertos aseguran que la imprecisión inherente al DSD es insignificante –sobre todo si se compara con las imprecisiones de la cuantización (el redondeo al siguiente valor entero) en un sistema multibit.

Con el uso de los valores ‘0’ y ‘1’ en la representación de cambios microscópicos de amplitud y la toma de muestras a intervalos infinitesimales, una modulación delta-sigma de una forma de onda analógica a 1bit/ 2,8224MHz es, al menos, tan fiel como los actuales estándares de grabación digital PCM.

Las ventajas de las grabaciones a 1bit

La pregunta más obvia acerca de los formatos de audio a 1bit/ DSD es cómo suenan. Si posees un reproductor Super Audio CD (SACD), puedes hacer una comparación no muy científica pero interesante entre DSD y PCM, estableciendo un contraste respecto a un CD de audio normal –algunos reproductores DVD también leen SACD, así que consulta las especificaciones del tuyo. Por supuesto, para realizar esta comparación, ¡deberías comprar un álbum SACD que ya tuvieses en CD!

Como estamos viendo este asunto desde una perspectiva de producción/ masterización, lo suyo sería conectar ambos reproductores SACD y CD al sistema de monitores que utilicemos habitualmente, aunque también vale la pena compararlos en un sistema de alta fidelidad –siempre y cuando el resto del equipo sea lo suficientemente bueno para que las diferencias resulten apreciables.

La mayoría de los expertos en alta fidelidad está de acuerdo en que el SACD a 1bit/ 2,8224MHz es un formato mejor que el CD de audio estándar a 16bit/ 44,1kHz, pues es más preciso, posee una respuesta en frecuencia más amplia y mejor rango dinámico.

¿Significa eso que SACD es el formato adecuado para las aplicaciones de audio “pro” en las que estamos interesados? No necesariamente. CD-Audio es el formato físico más usado por los consumidores a la hora de escuchar música grabada, pero no tienes por qué limitarte a 16bit/ 44,1kHz cuando grabes, manipules o crees música de cualquier otra manera. Si posees el equipo necesario para grabar a 24bit/ 96kHz, apenas notarás diferencia con los sistemas a 1bit.

De hecho, en una serie de conferencias de la Audio Engineering Society (AES), físicos y expertos en audio discutieron si la teoría que hay tras el formato DSD podría reflejarse luego en el sonido. Siendo amables, diremos que existen serias dudas acerca de si la realidad del DSD cumple lo que el Dr. Yamasaki y los fabricantes que adoptaron ese formato afirmaban. Pero escuchar las diferencias es sólo la mitad de la historia.

Al igual que en los métodos de grabación digital con altas tasas de bits, la versatilidad en las manipulaciones es uno de los puntos fuertes de la grabación a 1bit sobre los métodos PCM –y seguro que esta idea fue el factor clave sobre el que se apoyaban los fabricantes para vender esta tecnología y los equipos que la usan.

Opciones para archivado

La grabación a 1bit se anuncia como un nuevo y magnífico medio para archivar copias máster. La industria musical siempre ha sido reacia a cambiar sus estándares de archivo. La cinta analógica reinó hasta que la llegada de DAT (48kHz/ 16bit) amenazó su dominio, y ambos formatos fueron barridos después por la grabación en disco duro, donde los archivos digitales se guardan con una alta tasa de bits según las preferencias de cada uno. DSD ofrece a la vez la amplia respuesta en frecuencia de la cinta analógica y la estabilidad a largo plazo del almacenamiento de datos digital.

Estas ventajas del DSD son ciertas, pero los escépticos podrían argumentar que no hay muchas personas para las que la respuesta en frecuencia, el rango dinámico, y la precisión de, pongamos, una grabación digital PCM a 24bit/ 192kHz, sean insuficientes.

Pero olvida la teoría por un rato y céntrate en esta pregunta: ¿Vale la pena este formato? Bien parece que para los músicos y productores «domésticos», la grabación a 1bit no es el camino a seguir. Supone un avance tan poco significativo sobre el formato PCM que apenas parece una opción válida a este nivel, sobre todo teniendo en cuenta el coste de la inversión en hardware.

Para los usuarios profesionales, la inversión en sistemas a 1bit tiene buenos argumentos a favor por la flexibilidad que ofrecen…

¿En realidad necesitas grabar a 1bit?

La masterización de calidad y el almacenamiento correcto de los trabajos también es importante para los músicos no profesionales, pero si el equipo te cuesta tanto como un nuevo ordenador, unos buenos monitores o un sintetizador hardware muy capaz, deberías tener claras tus prioridades.

Los usuarios “pro” tienen otra perspectiva. Para ellos, la inversión en sistemas a 1bit tiene buenos argumentos a favor por la flexibilidad que ofrecen. Almacenar los másters con una fidelidad extremadamente alta y en un formato que no se deteriorará a lo largo del tiempo, es una ventaja clara para los estudios profesionales y, además, la grabación a 1bit permite posteriores cambios a otros formatos PCM.

Quizá el formato a 1bit no sea la panacea universal que dicen sus fabricantes –y sus afirmaciones sobre las mejoras en la calidad del sonido también son discutibles– pero sin duda un grabador que soporte DSD y formatos multibit digitales de alta resolución, es el sistema más versátil que puedes tener con la tecnología actual.

Más información sobre Direct-Stream Digital – Wikipedia

Masterclass de Ted Smith sobre esta tecnología (vídeo, inglés)

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