FLAC vs MP3 Pruebas Con Osciloscopio

Para comenzar, algo de "historia". Todos alguna vez hemos escuchado que la música en formato FLAC "suena mejor"; que un muestreo de 192KHz (esto es, 192,000 muestras de la señal de audio son tomadas cada segundo), es mucho mejor que un muestreo de 44.1 o 48KHz cómo máximo en MP3. O que una profundidad de 24bits es mejor que una de 16bits. Dicho eso, debo admitir que yo creía lo mismo, y tenía ganas de hacer un post sobre eso. Muestreo. Una persona que no sabe sobre el tema ve números más grandes y piensa que obviamente la diferencia debe ser muy grande, después de todo 192,000Hz es mayor que 44,100Hz. Y no hablemos de muestreos tan gigantes y absurdos cómo 5,644,800 Hz, usados en grabadores DSD que es el doble de SACD (2,822,400 Hz). Ejemplos. Aquí les muestro 2 señales senoidales, una de 19KHz (arriba) y la otra de 2KHz (abajo) con un muestreo de 44.1KHz. Cada linea roja es una muestra, en un segundo hay 44,100 muestras. Piensen en esas 44,100 muestras que son tomadas cada segundo, y se darán cuenta que resulta imposible notar las pequeñas diferencias que pudieran estar entre una muestra y la siguiente. Como se dieron cuenta, la señal de 19KHz luce muy mal comparada con la de 2KHz, eso es porque la señal está siendo representada por una menor cantidad de muestras. Ahora, ustedes se preguntaran Eso debe sonar horrible, no? La respuesta es no, esa señal que ustedes ven toda horrible, es una representación erronea por parte de Audacity de una señal de 19KHz perfecta, y para muestra, una prueba de la salida de audio donde se pueden observar al mismo tiempo tanto la señal de 19KHz, cómo la de 2KHz. Y cómo pueden apreciar, (aparte de algo de ruido externo) la señal de 19KHz es representada perfectamente. Y ya vendrán los que digan que oviamente FLAC "suena mejor" porque tiene un muestreo mayor, profundidad de bits mayor, les van a mostrar el espectro gráfico del sonido y demás datos, pero se olvidan de algo muy importante... Que puedas medir una mejoría, no significa que la puedas escuchar. Prueba con una frecuencia de 20KHz, se ve horrible pero las apariencias engañan . La salida en el osciloscopio es una onda senoidal perfecta, y con un muestreo de 44.1KHz. Profundidad de bits. La profundidad de bits no la puedo explicar bien, pero la forma más simple de hacerlo para que cualquier persona note dicha diferencia entre 16 y 24/32bits, es esto. Una profundidad de bits mayor solo ayuda a las partes silenciosas de la música, y para poder apreciar dicha diferencia se necesita escuchar la música a un volumen mayor al que la mayoría de las personas está acostumbradas a escuchar. -100dB es demasiado silencioso como para poder escuchar algo. 8bits sonaría algo parecido a esto Cuyo rango dinámico está entre 60dB en perfectas condiciones llegando a bajar a 40dB. Corrección provista por @goordoo7000 Bit Depth: 192.6db = 32Bits (No 140/150) 144.49db = 24Bits (Rango típico para rippear un Vinilo en optimas condiciones) 120.4db = 20Bits (Lo de un DVD Estándar) 96.33db = 16Bits (No 120db) / (Un Cassette en excelente estado) 66.23/96.30db = Rango de los 12/15Bits 66.22db = 11Bits 48.1db = 8Bits (Rango típico de una consola vieja de Nintendo, no del cassette) 24db = 4Bits (Rango típico de un DPS-4bit del Nintendo GameCube) Preguntas y respuestas. - ¿FLAC suena mejor que un buen MP3? - No. - ¿La persona promedio podría diferenciar entre las 2? - No. - ¿Que hay de SACD (Super Audio CD)? - Muestreo demasiado alto, innecesario para música, microsegundos de diferencia entre una muestra y la siguiente que no es posible que un humano la pueda percibir y estás muestreando información redundante. Sería cómo jugar Metal Slug a 2560x1792 cuando 320x224 es suficiente. No ganas calidad por incrementar la resolución de algo si la información que quieres reproducir no está presente. - ¿Puedes mostrar algo donde FLAC/WAV salgan victoriosos y sean la mejor opción a usar? - Si. Quake WAV Quake MP3 (320kbps - 48KHz) Y eso es, así de simple es el concepto de muestreo y profundidad de bits. A menos que se usen con propósitos científicos, donde se requiera la representación de frecuencias mayores a las del límite del oído humano, para música 44.1/16 es suficiente. Respuesta en frecuencia. FLAC puede almacenar frecuencias por encima de 20KHz, pero dichas frecuencias no tienen una amplitud suficiente cómo para ser percibidas por cualquier persona. En esta imagen se observa la respuesta de frecuencia de un FLAC a 96KHz, que nos dá un máximo de 48KHz. Y también se puede notar cómo las frecuencias por encima de 20KHz son de menor amplitud. Suerte escuchando algo por debajo de -60dB . La linea blanca representa el corte por encima de 20KHz que hace el MP3, que cómo pudieron ver, dichas frecuencias no tienen la amplitud necesaria como para ser percibidas. MP3 a 320Kbps puede mantener frecuencias dentro del límite del oído humano, así que es suficiente para música. Ahora, cual es la diferencia entre MP3 a 320, 128 y el horrible 96Kbps? Rango dinámico y compresión de el mismo. La compresión del rango dinámico, es la técnica usada para hacer que las partes silenciosas suenen más fuerte. Pero los "audiófilos" sacan cada excusa para defender su hobby. Para archivar, seguro, FLAC o WAV son mejores, pero para una escucha normal, MP3 es más que suficiente. Para otras preguntas, dudas o correcciones, están a su disposición los comentarios. Hasta la próxima.