EL DITHERING

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
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.

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