DBfs

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Plantilla:Refracción
Definición breve: Mide los niveles de amplitud de decibeliostérmino dB (decibelio) y la escala de dB se utilizan en todo el mundo para medir los niveles de sonido. La escala de decibelios es una escala logarítmica en la que el doble de la presión de sonido corresponde a un aumento del nivel de 6 dB. en sistemas digitales que tienen un nivel definido del pico máximo disponible
Tema: DBfs
Subtema: Clipping
Gráficos
Clipping.png
Clipping2.png
Ejemplo sonoro: https://www.youtube.com/watch?v=xHTQ63Z8tKs

DBfs

Abreviatura de Decibels full scale o Decibelios Comparado con escala completa, mide los niveles de amplitud (A) de decibeliostérmino dB (decibelio) y la escala de dB se utilizan en todo el mundo para medir los niveles de sonido. La escala de decibelios es una escala logarítmica en la que el doble de la presión de sonido corresponde a un aumento del nivel de 6 dB. (dB) en sistemas digitales tales como PCM (Modulación por impulsos codificados) que tienen un nivel definido del pico máximo disponible.

MeterLevelsChart.png


Como se puede ver en el gráfico, la escala de pico digital no es equivalente a la escala analógica RMS (valor cuadrático medio o del inglés Root mean square). En la medición digital, el 0 DBfs define el máximo nivel posible antes de que se genere clipping (recorte de señal), mientras que el audio analógico medido en DBu sigue teniendo energía posterior al cero para continuar aumentando los decibeles, aunque ya produciendo distorsión en la señal de audio. Es por eso mismo que se debe considerar dichas señales como dos ámbitos diferentes a partir de las siguientes perspectivas:

  • Audio analógico-> unidad de medida: DBu-voltios -> se mide con un voltímetro: tensión positiva y negativa.
  • Audio digital-> unidad de medida: DBfs -> se mide en números binarios: ceros y unos.

Es decir que nunca se puede expresar una señal analógica en términos de DBfs, no existe tal referencia normalizada: los DBfs expresan únicamente el valor máximo de señal en digital lo que en principio seria equivalente a una lectura donde todos los valores de los dígitos posibles de un numero digital son todos "unos".


Clipping

En el procesamiento de señal digital, el clipping que produce dicha señal está limitada por el alcance de una representación elegida. El recorte es una alternativa muchas veces buscada en sistemas digitales, la cual se produce si se permite el "desbordamiento" del hardware digital, omitiendo los bits más significativos de la magnitud e incluso a veces la señal del valor de muestra, lo que resulta una distorsión de la señal.

Output.JPG


Existen distintos tipos de niveles de clipping, y para su búsqueda estética, la mayoría de los músicos prefieren los recortes "blandos", en los que la señal de salida se vuelve cada vez más distorsionada a medida que aumenta el nivel de la señal de entrada. Con el recorte “duro”, la señal de salida permanece sin distorsión hasta un cierto punto, entonces ésta se vuelve muy distorsionada como la entrada de las anteriores subidas en ese punto, pero mas súbitamente como se puede observar en la siguiente imagen:

Clipping level.png

En el caso de querer evitar el recorte y la pista no puede ser re-grabada, la reparación es una opción en donde se deberá compensar la parte recortada de la señal. Para esto se debe tener en cuenta que:

  • Las señales de recorte complejo (como las registradas en la resolución CD) no se pueden restaurar a su estado original debido a que la información contenida en los picos que han sido recortadas se elimina por completo.
  • Las señales de recorte suaves se pueden restaurar a su estado original dentro de una tolerancia de rango y en este caso, el grado de pérdida de información es proporcional al grado de compresión causada por el recorte.
  • Las señales ligeramente recortadas que son altamente sobremuestreadas tienen una alta probabilidad de que la reparación sea perfecta.

Con esto se puede decir que varios métodos pueden restaurar parcialmente una señal una vez se conoce la porción recortada. Uno de esos métodos es la interpolación o extrapolación de muestras conocidas, que si bien esto es sólo una aproximación de la original, la calidad subjetiva se suele mejorar, a veces sin ninguna diferencia audible. Otros métodos que se utilizan es copiando la señal directamente desde un canal estéreo a otro, ya que puede darse el caso de que se recorta un solo canal.

Por último, existen varios software que solucionan este problema: Sony Sound Forge, iZotope Rx3, Adobe Audition, Nero Wave Editor, y dos plugin en el paquete Audacity, uno llamado "LADSPA" que viene con un software de restauración yel otro llamado "Reparar clip" que utiliza trazadores cúbicos para intentar restaurar una señal continuamente diferenciable.


Niveles de grabación en audio digital

En Europa, la Audio Engineering Society y la Unión Europea de Radiodifusión han recomendado que la calibración en digital sea la siguiente:

0 dBu (analógica) = -18 dBFS (digital)

Grabar a -18 bBFS ofrece un margen dinámico muy superior, y un interface de grabación a 24 bits permite registrar a niveles más bajos y con un nivel de ruido de fondo inferior comparado con uno de 16 bits. Lo recomendable es fijar los niveles de grabación entre -20 y -12 dBFS. Dichos niveles podrán ser levantados posteriormente durante el proceso de mezcla y masterización.


Ejemplo sonoro

Este ejemplo sonoro fue elegido principalmente por el comienzo del tema, en donde se ve manifiesta una búsqueda estética del artista al optar por tener la saturación que produce el cipping tanto en las voces como en los instrumentos. Este efecto lo logra, como fue explicado anteriormente en esta entrada, a partir del recorte que se genera digitalmente cuando se supera el máximo nivel posible (mayor a 0dB).

Referencias