Conceptos básicos de audio: Aliasing y Sample Rate
(Antes de escuchar los ejemplos porfavor BAJENLE AL VOLUMEN, pueden dañar sus oídos ya que estan por escuchar frecuencias muy agudas a un volumen considerable y su servidor no se hace responsable si se quedan sordos por no leer antes de escuchar. BAJENLE AL VOLUMEN, BAJENLE AL VOLUMEN, YA BAJARON EL VOLUMEN??)
Ahora que ya le bajaron el volumen podemos comenzar…
En los ochentas comenzó el boom del audio digital con la llegada del CD y su bandera de que en el audio digital no existe el ruido, lo cual no es precisamente verdad. Definitivamente se elimino el ruido que reproduce la friccion de la aguja con un vinil pero en el audio digital existe el “aliasing” o “foldover”.
El aliasing ocurre cuando la frecuencia de una señal se pasa de la mitad de la frecuencia de muestreo. La frecuencia de muestreo es el número de muestras (samples) por segundo que se necesitan para crear una señal continua en el mundo digital.
Por lo tanto mientras más rapida sea la frecuencia de muestreo más fiel sera la copia de la señal.
En el mundo de la música por lo general la frecuencia de muestreo es de 44,100Hz por lo tanto la frecuencia mas alta que se puede reproducir en el mundo digital con esta frecuencia de muestreo es de 22,050 Hz ya que para samplear 1Hz se necesitan 2 samples.
44,100 / 2 = 22,050
El oído humano tiene un rango aproximado de 20Hz a 20,000Hz y aparentemente la frecuencia de muestreo estandar en la música abarca este rango sin problemas pero los genios de la computación al parecer no contaban con los armónicos
Sine sweep 20Hz to 20Khz by ardotadot
Lo que se ve y se escucha es un patch en pure data de una onda senoidal que sube desde los 20Hz a los 20Khz, si no escuchan todo el rango no se espanten este numero varía dependiendo de la edad y que tanto han cuidado sus oídos, mientras mas viejos nos hacemos el rango de frecuencias agudas disminuye considerablemente, por ejemplo su servidor ya no escucha arriba de los 14Khz.
Ahora hare lo mismo pero con una onda diente de sierra que sube de 20Hz a 5Khz… recuerden BAJAR EL VOLUMEN!!
Saw sweep 20Hz to 5Khz by ardotadot
Ahora se preguntaran porque solo hasta 5Khz?… si leyeron el post pasado sobre armónicos y formas de onda recordaran que la onda diente de sierra contiene armónicos sobre la fundamental y lo que se escucha es que al llegar aproximadamente a 1200Hz uno de los armónicos mas agudos de la onda diente de sierra se pasa de la mitad de la frecuencia de muestreo. Ignoro como este construido el oscilador diente de sierra en pure data y cuantos armónicos contenga, pero si hacemos cálculos hipoteticamente hablando, el armónico #19 de la onda diente de sierra con su fundamental a 1200Hz deberia de estar sonando a 22,800Hz y lo que empezamos a escuchar es la diferencia entre la frecuencia de muestreo y la frecuencia que supuestamente esta sonando…
en este caso 22,800 - 22,050 = 750Hz
y como por arte de magia aparece una frecuencia por debajo de la fundamental por eso se le llama tambien “foldover”. Es por esto que cuando se va a samplear una fuente rica en armónicos desde el mundo real al digital es necesario pasar la señal primer por un flitro low pass con la frecuencia de corte a 20Khz para evitar este fenómeno.
A fin de cuentas una vez que hayamos entendido esto, el aliasing se puede usar tambien como una herramienta más de composición o al momento de sintetizar un sonido tampoco hay que descartarlo como algo indeseable, para mi el concepto de ruido no es mas que un tabú.
Eso es todo por hoy y me despido como siempre diciendo… EXPERIMENTEN!!
