¿32, 44.1 o 48kHz? ¿Qué es el muestreo de audio?

Gráfica de sonido
Gráfica de audio en Adobe Audition. Ricardo Avila.

Las cámaras profesionales de video y algunas semi-pro, te permiten configurar parámetros de audio que influyen en la calidad de tu grabación. Debido a que hoy en día prácticamente todos los dispositivos de registro audiovisual son digitales, no haré referencia al audio analógico y nos concentraremos exclusivamente en el audio digital.

Lo primero que debemos entender es que la grabación digital, es un proceso de codificación donde un ordenador a través de dispositivos de registro, recibe una señal analógica (la energía acústica es captada por el micrófono que a su vez, la convierte en pulsos eléctricos), que es interpretada en un código binario.

Posteriormente para su reproducción, el audio sufre un proceso inverso muy similar al de su captación.

Para entender la frecuencia de muestreo o "sampleo", primero tenemos que estar consientes que el sonido es una energía acústica que se propaga por ondas y que éstas, oscilan de acuerdo a su tono a una cierta cantidad de veces por segundo. Así pues, el sampleo representa la cantidad de veces que esta energía es muestreada durante su grabación en el transcurso de un breve segundo y se expresa técnicamente en Hertz.

Cuando hablamos de 40kHz, esto quiere decir que durante un segundo, se llevaron a cabo 40,000 muestras de ese sonido, mismas que fueron grabadas y que integran la interpretación digital codificada de ese lapso de registro.

Cuando un sonido ha sido registrado a 32kHz, su muestreo es menor y por lo tanto, también lo será su fidelidad, es decir, su similitud con la energía acústica original.

El teorema de Nyquist en términos muy simples, nos dice que para lograr un buen nivel de fidelidad, los sonidos deben ser sampleados por lo menos al doble de su frecuencia acústica original. Tomando en cuenta este principio básico, los fabricantes de equipo han considerado que un sonido de alta frecuencia como el que generan algunas percusiones, llega a oscilar a aproximadamente 20,000Hz por segundo y por ello, han adoptado como un estándar internacional la velocidad de sampleo de 40,000Hz.

A pesar de la gran velocidad a la que se lleva a cambo el sampleo, el audio digital es sometido a un proceso de interpolación en el cual, los espacios "vacios" existentes entre una y otra muestra, son "rellenados" con sonidos "inventados" por el propio ordenador para dar continuidad a la señal. Estos sonidos adicionales que el ordenador recrea, se basan en el análisis de la información captada de tal forma que coincida con las características de tono y amplitud de la muestra anterior y la siguiente.

Los estudios profesionales de grabación para las producciones musicales, utilizan comúnmente una frecuencia de sampleo de 96kHz a 24-bit, esto garantiza la velocidad de registro y amplitud de información suficiente para captar prácticamente cualquier sonido que nuestros odios puedan distinguir y reproducirlos con gran fidelidad en una copia (CD) que para su reproducción, se resamplea en 44,100Hz a 16 bits.

En video DV y HD se utiliza una frecuencia de muestreo de 48kHz. Algunas cámaras como la Canon XL2) poseen la posibilidad de grabar 4 canales simultáneos a 32kHz (12-bit), pero si dos canales son suficientes para tu registro, lo mejor es utilizar el sampleo mayor. Algunas cámaras profesionales de video HD pueden grabar 4 canales de audio simultáneos a 48kHz (16-bit) y en algunos Blu rays podrás encontrar sampleos de muy alta calidad a 96,000Hz en 24 bits.