Raros son aquellos que se toman el tiempo para reflexionar sobre el tema del dithering.
No podría culparles: de hecho, aunque sea el último paso de los tratamientos realizados durante el mastering, claramente no es el más emocionante.
La mayoría de nosotros agrega dithering porque se nos ha dicho que lo hagamos. Y eso es todo.
Así que si ya has leído esta página hasta aquí, ¡felicitaciones! 🙂 — eso significa que realmente estás motivado(a) para saber más sobre el tema.
Y no te preocupes, este artículo no va a ser una tesis técnica sobre el dithering (eso existe), sino simplemente una visión lo suficientemente completa para que entiendas para qué sirve y cómo usarlo.
Vamos allá…
Concepto de resolución en bits
Comencemos por ver cómo se ve una señal digital (esto puede ser un recordatorio para algunos de ustedes).
En el universo digital — es decir, el de tu PC y tu DAW, por ejemplo — una señal de audio está compuesta de 0 y 1.
Por eso hablamos de “señal digital”, en comparación con las señales analógicas del mundo físico.
Esto significa que si tomamos una curva sinusoidal como esta:
y hacemos zoom, obtenemos algo como esto:
¿Ves esos puntos?
Bueno, son las muestras (samples en inglés) de tu señal.
La escala horizontal corresponde al tiempo que transcurre. Por segundo, hay tantos puntos-muestra como la frecuencia de muestreo de la señal.
Por ejemplo, en un CD, la muestreo es a 44100 Hz: por lo tanto, tenemos 44100 muestras por segundo.
La escala vertical, por su parte, corresponde al valor de las muestras. Cuanto mayor es la resolución en bits, más valores posibles hay.
Así que, cuanto mayor es el rango dinámico de la señal que puede ser representada:
- 1 bit = 2 valores posibles, 0 o 1;
- 2 bits = 4 valores posibles;
- 16 bits = 65 536 valores posibles;
- 24 bits = 16 777 216 valores posibles;
- etc.
El hecho es que dependiendo del soporte, no vamos a encontrar la misma resolución.
Típicamente, en tu DAW, probablemente estás procesando pistas grabadas en 24 bits.
Pero tus efectos trabajan en 64 bits.
Y in fine, los CDs que vas a producir son en 16 bits.
Y ahí es donde va a haber un problema…
Reducción de la resolución en bits = problema
Imaginemos que tienes una señal simple grabada en 24 bits.
Por ejemplo, una onda sinusoidal a 1 kHz.
Si miramos el espectro de frecuencias correspondiente, encontramos una bonita frecuencia fundamental con un ruido de fondo extremadamente bajo (el noise floor).
Hasta aquí, todo va bien.
Ahora imaginemos que deseas convertir esta señal a 16 bits.
Para ello, vamos a truncar la señal eliminando los bits menos significativos.
Problema: al hacer esto, generamos lo que se llama errores de cuantificación, que se traducirán:
- en distorsión armónica;
- en un ruido de fondo adicional y de amplitud variable.
Todo esto se comporta de manera relativamente impredecible en términos de distribución frecuencial.
Si miramos el espectro de frecuencias de nuestra grabación convertida a 16 bits, obtendremos esto:
No es genial: la distorsión está por todas partes (mira las armónicas que aparecieron a 3 y 5 kHz, por ejemplo) y hay un ruido de fondo que no es homogéneo en absoluto.
Es por lo tanto este problema de cuantificación que vamos a intentar abordar con el dithering.
¿Qué es el dithering?
Para abordar los problemas de conversión inherentes a la reducción de la resolución de un archivo de audio, utilizamos el dithering.
Esto consiste en agregar al señal base un ruido continuo a un nivel muy bajo, incluso inaudible.
Este ruido tiene la particularidad de ser completamente aleatorio, por lo tanto no repetitivo.
Puede, por ejemplo, parecerse a esto:
Ciertamente, puede parecerte contraintuitivo agregar ruido a tu master: después de todo, a menudo buscamos tener el ruido de fondo más bajo posible.
Pero mira lo que sucede cuando agregamos este ruido de dithering a nuestra sinusoide convertida en 16 bits:
En el gráfico de arriba:
- la curva azul corresponde a nuestra señal convertida en 16 bits con dithering;
- y debajo puedes distinguir la curva naranja que vimos antes, que corresponde a la misma señal convertida pero sin dithering.
Como puedes ver, el dithering permite eliminar la distorsión, pero a cambio, por supuesto, obtenemos un ruido de fondo más alto.
Dicho esto, este ruido de fondo es casi inaudible: estamos por debajo de -120 dBFS. Y además, es mejor tener un ruido de fondo suave y homogéneo que el ruido de fondo creado por la reducción de resolución, que es mucho menos agradable al oído.
Finalmente, cabe señalar que el nivel del dithering influye, por supuesto, en su capacidad para corregir total o parcialmente los problemas de cuantificación.
Nota: el dithering puede incluso ayudar a recuperar una señal correcta cuando la reducción de resolución es extrema.
Por ejemplo, con el dithering, será posible escuchar una sinusoide reducida de 24 bits a 1 bit, mientras que de otro modo estaríamos al 100% de distorsión.
¿Cómo hacer que el dithering sea menos audible?
Por defecto, el ruido agregado por el dithering tiene un nivel muy bajo.
Típicamente, se habla de un nivel inferior a -100 dBFS.
Sin embargo, agregar ruido a su master no es deseado por nadie.
Como resultado, se han diseñado una serie de algoritmos de dithering, desde los más simples hasta los más complejos, para hacer que el efecto sea menos audible mientras se maximiza su eficacia.
Cuando escuchamos un sonido a bajo volumen, somos mucho más sensibles a los sonidos situados, digamos, entre 800 y 5000 Hz. Estas son las famosas curvas de Fletcher y Munson.
En resumen, partiendo de este fenómeno físico, podemos filtrar el ruido de dithering:
- para atenuarlo en las bandas de frecuencia a las que somos más sensibles;
- y, por el contrario, reforzarlo en las frecuencias que escuchamos con menos facilidad.
Lo que nos da, por ejemplo, un perfil de ruido como este:
Hablamos de “shaping de ruido” — en otras palabras, filtrado del ruido.
Como puedes ver, en ciertas áreas, el ruido de dithering es importante, mientras que en otras bandas de frecuencia es mucho más bajo.
Resultado: en términos de percepción por parte del ingeniero de sonido o potencialmente por el oyente, el dithering es menos audible, pero aún cumple su efecto y es incluso en algunos casos más efectivo que un dithering “plano” como hemos visto en el párrafo anterior.
¿Cómo aplicar el dithering durante el mastering?
Ahora que sabes casi todo sobre el dithering, queda la pregunta de cómo aplicarlo.
Por definición, sólo debe ser utilizado una vez por pieza: cuando haces la exportación final reduciendo el número de bits.
En la mayoría de los DAW, podrá utilizar las herramientas de dithering preintegradas. Así, para tomar algunos ejemplos :
- en Cubase, el dithering se puede hacer a través del plugin UV22HR ;
- en Ableton Live, los ajustes de dithering están disponibles al exportar (cf. imagen al lado) ;
- idem en Reaper y en FL Studio, a través de casillas de verificación ;
- en Pro Tools, se incluyen plugins para gestionar el dithering ;
- etc.
Después, especialmente si desea ir más allá y experimentar un poco con los diferentes algoritmos, tiene la opción de orientarse hacia plugins de editores de terceros.
De manera un poco sorprendente, sin embargo, no hay muchos en el mercado.
Por supuesto, el famoso iZotope Ozone incluye un módulo muy potente para esta tarea :
Pero si desea una herramienta realmente dedicada, le recomiendo que se dirija a PSP X-Dither, que es muy eficaz y fácil de usar :
En la práctica, dicho esto, las funciones integradas en su DAW serán suficientes en el 99% de los casos.
En conclusión
Ahí lo tiene, ahora ha entendido todo sobre qué es el dithering y para qué sirve.
No olvide los dos puntos más importantes :
- sobre todo, aplicar el dithering solo una vez por pieza
- y únicamente cuando reduzca la resolución en bits.
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