Tras una década de streaming dominado por el MP3, los servicios de música en línea están imponiendo gradualmente el audio de calidad CD e incluso Hi-Res. ¿Pueden beneficiarse todos, cómo y qué beneficios cabe esperar? Aquí tienes algunas respuestas.
Para entender qué es el sonido sin pérdidas de calidad CD o Hi-Res, es necesario un poco de historia. No nos remontaremos a la invención del fonógrafo, pero es interesante explicar por qué el sonido se convirtió en digital. Antes, el audio era analógico, almacenado en soportes con una vida útil limitada. Los discos de vinilo y los casetes de cinta magnética eran frágiles y se desgastaban inexorablemente.
En los años 70, Philips y Sony decidieron trabajar en una nueva tecnología de almacenamiento permanente, que ya no implicaría grabar un surco o magnetizar una cinta según los impulsos eléctricos de una señal de audio, sino que describiría esa señal digitalmente, como 1s y 0s.
Compact Disc, el padre de todos los formatos de audio digital
En 1982, bajo la dirección de Philips y Sony, nació el Disco Compacto, en el que la música se almacena en forma digital, tras su muestreo y cuantificación mediante la técnica PCM (Pulse Code Modulation).
El principio mismo de esta digitalización se estableció en 1960 con el teorema de Shannon, que afirma que la descripción de una señal eléctrica requiere un número de muestras equivalente al doble de la frecuencia más alta de esta señal. Como nuestros oídos pueden percibir hasta 20.000 tonos diferentes -es decir, 20.000 hercios-, se decidió tomar 44.100 muestras cada segundo para los CD de audio.
En tiempo real, cada muestra de audio en este soporte se describe con dieciséis ceros y unos (16 bits), lo que corresponde a una velocidad binaria de 1,411 Mbps (44100x16x2 canales). En otras palabras, cada hercio que oye nuestro oído se describe aproximadamente con… 4 bytes. No es mucho, pero en aquella época era lo mejor que podíamos hacer, y la diferencia de calidad con las cintas magnéticas es sorprendente.
Una desmaterialización inevitable y complicada
La llegada de los microordenadores con unidades de CD-Rom en los años 90 condujo a la desmaterialización del CD-Audio. Pero había una trampa. Los discos duros de la época tenían una capacidad de sólo unas decenas de megabytes, lo que hacía imposible transferir el contenido de un CD de audio, que «pesaba» unos 700 MB. Tampoco era posible prever el streaming a través de Internet, ya que los módems analógicos ofrecían velocidades de transmisión de datos 30 veces inferiores a las de una señal PCM 16/44. Incluso era totalmente utópico en aquella época. Al menos no para todos, porque en el Instituto Fraunhöffer estaban trabajando en la compresión de señales PCM, con un códec que revolucionaría el sonido digital.
algunos sonidos que no se consideraron útiles simplemente se eliminaron
El formato MP3 es un verdadero un cambio radical con la que se reduce la velocidad binaria de un flujo PCM de 16 bits/44,1 kHz de 1,411 Mbps a 128 kbps, con pérdida de calidad «aceptable».. Esta decuplicación del rendimiento implica una compresión destructiva (con pérdidas (19459055): algunos sonidos que no se consideran útiles simplemente se suprimen, según complejos modelos psicoacústicos. Además, se reducen la respuesta en frecuencia y el rango dinámico. Al escucharla, la música en MP3 tiene un escenario sonoro más pequeño, un registro grave menos lleno y tonal, y una reproducción de las altas frecuencias menos suave.
Estas observaciones se aplican a todos los códecs de audio destructivos: el AAC utilizado por Apple, el Vorbis utilizado por Spotify, el AC3 de Dolby, o incluso el SBC y el aptX, este último reservado a la transmisión por Bluetooth. En cualquier caso, estos nuevos códecs permiten escuchar música de una forma distinta a la del reproductor de Compact Disc: con ellos llegan la radio web, el iPod y luego los auriculares inalámbricos.
El auge de la compresión de audio sin pérdidas y los archivos Flac y Alac
Sin embargo, después se desarrollaron otros métodos de compresión no destructivos, para preservar plenamente la integridad del flujo PCM 16/44. A principios de la década de 2000, aparecieron los códecs FLAC (Free Lossless Audio Codec) y luego ALAC (Apple Lossless Audio Codec), que utilizan la compresión sin pérdidas derivada del algoritmo LZW utilizado para archivar datos (ZIP, RAR, etc.). Con ellos, la velocidad de transmisión de datos de un flujo de CD de 16 bits a 44,1 kHz se reduce de 1,411 Mbps a valores medios de entre 600 kbps y 900 kbps, según la complejidad de la señal de audio. La ganancia de ancho de banda, esencial para el almacenamiento o el streaming, no es enorme, pero la calidad original se conserva íntegramente.
La necesidad de sonido HD
El sonido con calidad de CD siempre ha tenido detractores entre los audiófilos, que le reprochan falta de transparencia y naturalidad, en comparación con los discos de vinilo. El motivo es el muestreo, que se considera demasiado bajo y que da la misma importancia a todas las frecuencias, mientras que nuestros oídos son especialmente sensibles a las medias. Es más, el teorema matemático utilizado no trataba específicamente de las señales de audio, sino de las señales eléctricas en general.
Así, en 1999, Sony lanzó el Super Audio CD (SACD), que propulsa el muestreo de la señal de audio a 2,8 millones de muestras por segundo, 64 veces la resolución del CD-Audio. Aunque es más musical, el SACD no llega a un público amplio, ya que requiere un reproductor especial y caro. Además, el catálogo de álbumes no es extenso. Sin embargo, la idea de un mayor muestreo y cuantificación está ganando terreno en los estudios de grabación. Los ingenieros de sonido trabajan con flujos PCM de hasta 32 bits y 384 kHz. Cuando lo escuchas, con un equipo de calidad, las ventajas son evidentes: transparencia, mayor rango dinámico y timbres más realistas.
Ya en 2008, HDTracks ofrecía álbumes FLAC de 24 bits/96 kHz para descargar, a lo que pronto se unió Qobuz, y más recientemente Tidal y Apple Music. La velocidad binaria media de estos archivos FLAC o ALAC varía de 2 a 8 Mbps, según el nivel de muestreo.
¿Puedes oír realmente la diferencia entre la calidad de un CD y la de Hi-Res?
Sí, pero sólo si utilizas un equipo de escucha de buena calidad. Por ejemplo, hay que evitar los auriculares que vienen con los reproductores de música portátiles o los altavoces Bluetooth en miniatura, porque con ellos un archivo FLAC de 24 bits y 192 kHz sonará como un MP3. Además, la forma en que se masteriza un álbum en el estudio es muy importante. Algunos ingenieros de sonido aplastan la dinámica para favorecer una mejor inteligibilidad en equipos de audición básicos. Otros favorecen los vacíos dinámicos y, por tanto, todo el sabor de la grabación y el timbre de los instrumentos.
Para separar el grano de la paja, puedes echar un vistazo a dr.loudness-war.infoque mide e indexa el rango dinámico de muchísimos álbumes. En resumen, si escuchas álbumes bien mezclados en un equipo de escucha de buena calidad, el Hi-Res Audio marca una verdadera diferencia.
El sello Hi-Res Audio
Para ayudar a los consumidores a identificar reproductores portátiles, amplificadores o auriculares capaces de manejar señales de audio HD de 24 bits, un consorcio industrial japonés (Jeita) lanzó en 2014 la etiqueta Hi-Res Audio. Sony, Pioneer y Onkyo produjeron entonces amplificadores, auriculares, walkmans, smartphones y altavoces certificados como Hi-Res Audio. Lo que estos dispositivos tienen en común es la compatibilidad nativa con flujos de audio HD de 24 bits hasta 192 kHz, gracias a un DAC (convertidor digital a analógico) integrado. Además, algunos dispositivos de audio no digitales (auriculares, altavoces, etc.) también están certificados para Hi-Res Audio, ya que su respuesta en frecuencia llega hasta 40 kHz.
Sin embargo, la etiqueta Hi-Res Audio es una licencia de pago que algunos fabricantes no están dispuestos a adquirir, aunque sus productos sean capaces de soportar flujos de audio de 24 bits y 192 kHz. Por ejemplo, todos los smartphones Android 10 admiten audio HD.
En resumen, estamos hablando de
- Calidad CD para flujos PCM de 16 bits / 44,1 kHz comprimidos en FLAC o ALAC
- Calidad HD o Hi-Res para flujos PCM de 24 bits / 192 kHz+, comprimidos en FLAC o ALAC.
Ten en cuenta que para los dispositivos Bluetooth, la norma Hi-Res Audio Wireless es diferente. Para aprovechar este logotipo, los dispositivos compatibles deben admitir códecs de audio Bluetooth específicos, como LDAC, LHDC, LC3plus o SCL6. Lo que tienen en común estos cuatro códecs es que permiten la transmisión inalámbrica de hasta 24 bits a 96 kHz. Así que no estamos al nivel del clásico descodificador Hi-Res a 192 kHz.
¿Cómo disfrutar de la música en calidad CD o Hi-Res?
En primer lugar, tienes que suscribirte a un servicio de música en línea que ofrezca streaming o descarga en calidad CD o Hi-Res. Apple Music, Qobuz, Tidal, Amazon Music o Deezer son algunas de las opciones. Se espera que Spotify le siga pronto. Después, son posibles varias configuraciones.
Con un smartphone con Bluetooth
Desde el iPhone 7, la tendencia es claramente hacia la eliminación de la salida de auriculares minijack, en favor de la transmisión de sonido por Bluetooth. Por desgracia, la evolución del estándar Bluetooth no va a aumentar el ancho de banda dedicado al audio, sino a reducir el consumo de energía, para preservar las baterías de los smartphones, auriculares y cascos Bluetooth.
En los últimos 15 años, el ancho de banda disponible para el audio (perfil A2DP) ha cambiado muy poco y ningún fabricante se ha aventurado a utilizar una velocidad de datos superior a 1 Mbps, por falta de estabilidad. Sobre el papel, esto es suficiente para transferir un flujo con calidad de CD comprimido sin pérdidas. Además, los códecs LDAC o LHDC -utilizados para Hi-Res Audio Wireless- aprovechan hasta unos 900 kbps de ancho de banda y ofrecen una transmisión sin pérdidas en Bluetooth. En la práctica, sin embargo, esta tasa se reduce dinámicamente cuando el enlace radioeléctrico es deficiente. En este caso, la compresión se vuelve degradante. En cuanto al audio Hi-Res clásico, no hay ningún códec Bluetooth que pueda transmitirlo sin pérdidas.
Aquí tienes un rápido recordatorio de los principales códecs de audio Bluetooth y sus capacidades:
- SBC: 16 bits / 44,1 kHz máx., velocidad de bits hasta 345 kbps (con pérdida)
- AAC: 16 bits / 44,1 kHz máx., velocidad de bits hasta 256 kbps (con pérdida)
- aptX: 16 bits / 44,1 kHz máx., velocidad de bits de hasta 384 kbps (con pérdida)
- aptX HD: 24 bits / 48 kHz máx., velocidad de bits de hasta 576 kbps (con pérdida)
- aptX adaptativo: 24 bits / 96 kHz máx., velocidad de bits de hasta 420 kbps (con pérdida)
- aptX sin pérdidas: 16 bits / 44,1 kHz máx., velocidad de bits de hasta 1 Mbps (potencialmente sin pérdidas en calidad CD, con pérdidas en HD)
- LDAC: 24 bits / 96 kHz máx., velocidad de bits de hasta 990 kbps (potencialmente sin pérdidas en calidad CD, con pérdidas en HD)
- LHDC: 24 bits/96 kHz máx., velocidad binaria de hasta 900 kbps (potencialmente sin pérdidas en calidad CD, con pérdidas en HD)
En resumen, el audio sin pérdidas en Bluetooth es posible, pero sólo en calidad CD, con los códecs LDAC y LHDC, y siempre que no se perturbe el enlace radioeléctrico. En el transporte público, es claramente misión imposible.
Con un smartphone con salida para auriculares
Todos los teléfonos inteligentes con Android 10 o posterior admiten flujos de audio de calidad CD y HD, de hasta 24 bits y 192 kHz. Esto significa que los modelos con salida minijack pueden utilizarse con cascos o auriculares con cable. El DAC, integrado en el SoC, es muy bueno, pero el amplificador de auriculares, también integrado en el SoC, está diseñado para consumir la menor energía posible. Como resultado, el rendimiento de audio es bueno, pero no sobresaliente.
Con un smartphone y un DAC externo
Una solución más cualitativa es subcontratar la conversión de digital a analógico, así como la alimentación de los auriculares o cascos. Para ello, debes utilizar un DAC externo. Puede ser el adaptador USB-C suministrado con algunos smartphones, que incorpora un DAC miniaturizado y un amplificador de auriculares, compatible con audio HD de hasta 24 bits y 192 kHz. La calidad de este tipo de adaptadores es media y, para disfrutar de un sonido más robusto y definido, es mejor recurrir a los DAC nómadas, por ejemplo los de fabricantes como Astell&Kern, Audioquest, FiiO o iBasso.
Con un reproductor audiófilo
Diseñados para reproducir archivos de audio de calidad CD y HD desde una tarjeta de memoria, los reproductores de música portátiles suelen incluir un par de DAC -uno por canal- para reducir la distorsión y mejorar la separación entre canales. Sus amplificadores de auriculares están calibrados para alimentar tanto auriculares como cascos más difíciles de controlar. Por último, estos reproductores móviles pueden convertirse en un DAC USB externo y funcionar junto con un smartphone o cualquier ordenador. Astell&Kern, FiiO, iBasso, pero también Cowon o Sony están especializados en el diseño de reproductores para audiófilos.
Con un altavoz conectado
La mayoría de los altavoces Wi-Fi son compatibles con audio sin pérdidas, normalmente mediante protocolos de transmisión propietarios: Apple AirPlay 2, Yamaha MusicCast, Google Chromecast o Sonos. Para escuchar música en calidad CD o HD sin pérdidas, tienes que suscribirte a un servicio de streaming adecuado y controlar el altavoz con tu smartphone. Pero no debes esperar gran cosa de este tipo de altavoces, que buscan más producir una atmósfera sonora que crear una escena precisa y realista. Con ellos, la diferencia entre sonido comprimido y sin pérdidas rara vez es evidente. Pero hay excepciones: Naim mu-so 2, Cabasse The Pearl o Devialet Phantom, por ejemplo.
Con un amplificador conectado y altavoces de alta fidelidad
Si tu deseo es utilizar un smartphone para transmitir música a los altavoces, la opción más sensata es un amplificador de alta fidelidad conectado. Los componentes de a bordo, especialmente el DAC, disponen de una generosa fuente de alimentación, que optimiza su funcionamiento. Este tipo de amplificador lo ofrecen las principales marcas de alta fidelidad, como Yamaha, Denon, Marantz, Rotel o NAD. La mayoría integran los principales protocolos de streaming. Y si eliges un amplificador de alta fidelidad a la antigua usanza sin DAC ni Wi-Fi, siempre puedes añadir un reproductor en red compatible con Apple AirPlay 2, Yamaha MusicCast o Google Chromecast.
¿Qué servicios de streaming ofrecen calidad CD o Hi-Res?
También es posible escuchar pistas en calidad CD o Hi-Res en streaming. La mayoría de los servicios ofrecen ahora mejor calidad que el MP3. En particular, estas ofertas se ofrecen cada vez más como parte del paquete premium básico, sin tener que pagar más.
- Amazon Music: FLAC 24 bits / 192 kHz (calidad Hi-Res)
- Apple Music: ALAC 24 bits / 192 kHz (calidad Hi-Res)
- Deezer: FLAC 16 bits / 44,1 kHz (calidad CD)
- Qobuz: FLAC 24 bits / 192 kHz (calidad Hi-Res)
- Tidal: FLAC 16 bits / 44,1 kHz (calidad CD)
Tidal también ofrece un paquete HiFi Plus por 19,99 euros al mes, frente a los 9,99 euros del paquete básico, que incluye pistas Hi-Res de 24 bits y 192 kHz.
Por su parte, Spotify y YouTube Music siguen limitados a pistas comprimidas, en ogg vorbis a 320 kbps en el mejor de los casos para Spotify y en AAC a 256 kbps para YouTube Music. Spotify ha anunciado que ofrecerá calidad de CD a principios de 2021, pero el lanzamiento de esta función aún está pendiente.
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