Continuando con el tema de la resolución del audio, existe uno de los procesos más delicados que se pueden aplicar al sonido digital: el dithering.

Un sonido se muestrea midiendo su valor repetidas veces con la entrada de audio del grabador, tarjeta de sonido o cualquier otro tipo de hardware dedicado a la grabación de sonido. La frecuencia de muestreo determina cuántas veces se mide el sonido. Una frecuencia de muestreo más alta proporciona una fidelidad mayor. La frecuencia de muestreo estándar usada para los Cd’s es 44100 Hz (44’1KHz) y significa que el sonido se muestrea 44.100 veces por segundo. Por otro lado tenemos la resolución. Este valor expresado en «bits» especifica con cuánta precisión se almacena cada uno de esos valores que se miden. Si el número de bits es mayor, la calidad mejora. Entonces, si se trabaja en un formato como podría ser 44100Hz y 32 bits y ese trabajo lo queremos guardar en un cd con formato audio, se nos presentaría una especie de «problema de compatibilidad». A estas alturas ya sabrás que el formato de un cd de audio es de 44100Hz y 16 bits, ¿entonces?……. pues sencillamente no podrás grabar tu trabajo sin salir del dominio digital. Me explico: podrás conectar la salida de tu hardware a un grabador externo y grabarlo analógicamente, pero de esta forma tu trabajo sufrirá pérdidas de calidad, quizá no demasiado importantes, pero no es muy profesional ¿no crees?

La solución pasa por aplicar el famoso proceso de dithering.

Has realizado un gran trabajo de producción. Te has pasado semanas puliendo la mezcla y trabajando con valores de 32 bits (por ejemplo). Tu trabajo de masterización ha quedado impecable. Has trabajado a 32 bits, para conseguir la mayor calidad de sonido posible y por último vas a realizar el quemado del cd sin salir del ámbito digital. Al aplicar este proceso, vamos a reducir la resolución y con esto, como podrías suponer, una reducción de la calidad. El dithering va a «impedir» que esa reducción de calidad sea tan drástica.

Con el dithering se añade un ruido blanco a la grabación digital a un volumen imperceptible que se introduce en la grabación y da una mayor sensación de continuidad y cohesión al sonido.

El ruido que agrega el dithering apunta a disimular psicoacústicamente los errores que se producen al bajar la resolución. Cuando agregamos ruido cercano al suelo (del ruido), al oído le cuesta un poco más darse cuenta de las variaciones de nivel causado por la reducción de información para representar la realidad. Todo esto actúa y se nota en sonidos sutiles. Si se aplica el dithering aún trabajando con audio a 16 bits, no penséis que vais a notar cambios donde tenéis audio a un buen nivel. Podríamos usarlo por ejemplo, para trabajar los fades o pasajes muy, pero muy sutiles de audio, de esos que en música electrónica no existen, pero son muy comunes en música clásica.

En otras palabras: El proceso de rebajar la resolución inevitablemente agrega una señal de error al flujo de bits al eliminar o redondear los bits menos significativos. Esto produce dos tipos de problemas audibles:

1) Cuando la señal de error pierde correlación con el audio original aparece un ruido de fondo que es directamente audible.
2) Cuando el error está correlacionado con la señal, el audio se percibe con distorsiones lineales o no lineales. A niveles bajos de la señal, esto sería un verdadero problema.

Entonces se agrega una señal de ruido apropiada (dither) y la señal de error se asimila dentro del espectro de ruido y desaparece la distorsión audible.
Una forma simple de dither es una señal de ruido blanco con un espectro con valor de pico de 2 LSB (±1 LSB) relativo a los LSB de la resolución menor.

El comentario que sigue, está extraído de un foro:

«El problema es que se tiene que redondear y en este momento es donde tenemos problemas, con 16 bits tienes 65,535 valores posibles para cada muestra de las 44100 muestras por canal por segundo que tienes. El algoritmo que modifica el valor de la amplitud muestral puede realizar esta operación de varias maneras y depende de esta implementación especifica la calidad del programa. Para mi gusto el Cool Edit Pro es el mejor, porque internamente es el único (editor de audio) que es capaz de realizar todos sus cálculos internos con 24 bits a 96KHz, por lo tanto el error de redondeo es mucho menor, para 24 bits tenemos 16,777,216 posibles valores de muestra…………. adivina cual produce el menor error de cuantización. Después, al momento de hacer el «downsampling» Cool Edit Pro aplica su algoritmo de dithering que en la práctica agrega un poco de ruido a la señal, pero este resulta inaudible porque en el rango de 24bits este ruido queda por debajo del umbral de audibilidad (aproximadamente  -130dB)»

Para terminar este apartado dedicado al dithering, no podemos pasar por alto un detalle si trabajas con software: el ordenador. Respecto al procesador, debemos tener presente que en cálculos tan intensos tanto en volumen de datos como en audio de 24/96, el algoritmo de dithering aplicado ocasiona muchísimas diferencias. A veces un paréntesis diferente o una suma invertida es suficiente para que un procesador haga destrozos con cálculos en coma flotante.
Además está demostrado que hay un efecto sutil (pero medible) que ocasiona que el bus de memoria o el procesador, vayan produciendo diferentes resultados para cada algoritmo extenso de cálculos encadenados. La diferencia es mínima, pero de todas maneras deja pensando: ¿AMD o INTEL?  Pero eso …….. será otra historia.

NOTA AÑADIDA.

Aunque yo sea fan del Cool Edit Pro/Adobe Audition, en ningún momento pretendo que el lector se sienta obligado a trabajar con este programa o que piense que es el mejor software de edición musical. Siempre he intentado conservar cierta «imparcialidad» con el software de edición. De todas formas, quisiera extender el artículo con una serie de «precisiones» a tener en cuenta por los usuarios del Cool Edit Pro o Adobe Audition:

Cuando quieras hacer dither, no te compliques demasiado al principio. Los valores recomendados son utilizando el modo «triangular», un Depth de 1.0 y «No noise shaping».

El p.d.f Triangular es la mejor opción, porque da el mejor equilibrio entre el SNR, la distorsión y la modulación del ruido.

Si quieres aplicar otras configuraciones, haz lo que normalmente no solemos hacer: leer el manual del software. Descubrirás otras formas de configurar el proceso de dithering sin dar palos de ciego y sin perder lo más importante en estos casos: el tiempo.