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¿Es Algo Novedoso la Reproducción de Música en Alta Definición?

Posted by Jorge Cintrón on November 11, 2016 at 9:30 PM


(i)

 

Ya casi en el primer cuarto del siglo XXI, es para mí sorprendente la gran cantidad de personas que nunca han escuchado grabaciones estereofónicas de música reproducidas adecuadamente. En especial, cuando la reproducción de sonidos en estéreo cuenta ya con más de 100 años de demostrada al público.

 

En la Feria Mundial de Paris de 1881, la misma que propició la construcción de la Torre Eiffel, Clement Ader demostró por primera vez un sistema de reproducción estereofónica de sonidos, usando distintos auriculares de teléfono para cada oído que recibían el sonido de dos micrófonos. Con lo que se recreaba el sonido con mayor realidad que con un sólo micrófono. Le llamó teatrofono, una demostración realmente sorprendente para el tiempo.

 

Siguiendo la idea de Ader, el británico Alan Blumlein inventó y patentó en 1930, para la compañía EMI, el almacenamiento de sonidos estereofónicos pregrabados, mediante el uso de un disco de acetato de vinil de 12” girando a 33 revoluciones por minuto. Es decir invento el disco de larga duración que aún es usado por el audio aficionado alrededor del mundo.

 

   (ii)


Durante la gran explosión tecnológica que experimentó Estados Unidos a partir de la Segunda Guerra Mundial, compañías como General Electric (GE) y Dupond desarrollaron diseños y productos innovadores, que aún hoy impactan la vida cotidiana de los individuos a nivel mundial. A partir del 1952 en el campo de la reproducción de música grabada, Columbia Record popularizó el uso del disco de larga duración (LP) estereofónico a 33 revoluciones por minuto, inventado por Blumlein. El formato permitía la reproducción de aproximadamente media hora de música por cada cara del disco, lo que era casi cuatro veces la cantidad de los minutos posibles en el anterior formato de 78 revoluciones, que usaba un solo lado del disco.

 

En la biblioteca británica en línea se pueden escuchar las primeras grabaciones estereofónicas hechas por Alan Blumlein del mes de diciembre de 1933. (iii)

 

En años recientes, las disqueras multinacionales y los fabricantes de equipos electrónicos han vendido a los consumidores la idea de que es ahora, en la era de la reproducción digital, que se puede finalmente reproducir audio de alta definición en el ámbito doméstico. Veamos si eso es del todo correcto.

 

El LP tiene la capacidad de reproducir música de alta fidelidad, pero, está sujeto a daños por desgaste ocasionado por la aguja de diamante si el brazo está mal ajustado, rayazos, acumulación del polvo y hongo que hacen más delicado su uso.

 

El almacenaje de datos digitales en formato óptico resulta ser producto de la misma era, aunque sea sorprendente. Fue inventado por el estadounidense James T. Russell, quien trabajaba como investigador para GE. En el 1965 Russell radicó la solicitud de patente número US 3,501,58. Esa patente es el predecesor del disco compacto de audio, que Phillips/Sony introdujeron al mercado de consumo a partir del 1 de octubre de 1982,  cuando el álbum “52nd Street” de Billy Joel fue el primero a la venta en formato CD.

 

La introducción del disco compacto fue alardeada por Phillips/Sony como una gran innovación, que permitía la reproducción de “música perfecta para siempre”, ya que el disco plateado de 5” era más resistente a rayazos y sucio. La música reproducida del CD se presentaba en fondo completamente silencioso, lo que hizo la adopción del formato digital una masiva, que enterraría el disco de acetato de vinil. No fue así.

 

La calidad sonora de la reproducción musical en el formato lanzado por Phillips/Sony distaba mucho del “sonido perfecto y eterno” que promocionaban a las masas. De inmediato algunos aficionados a la alta fidelidad, audiófilos, comenzaron a declarar la inferioridad de la reproducción digital ante la incredulidad de muchos. Eran claramente perceptibles los agudos estridentes y un sonido estéril, aburrido. Además, su fabricación necesitaba de un ambiente estéril y libre de humedad, a falta de lo cual los CD se oxidaban por dentro y no podían ser usados por las maquinas reproductoras de CD.

 

En 1985 yo era estudiante de primer año de universidad y no contaba con los medios para tener mi propio sistema de alta fidelidad. Así que siguiendo la corriente y de la conveniencia del momento compré una maquina de CD y la conecté al equipo de música de la casa, mis primeros discos compacto fueron “Boston” (1985 Epic) (iv) y “Brother in Arms” de Dire Straights (1985 Warnner) (v). Aún los conservo y aún suenan estridentes.

 

Pocos meses después de adquirir esos primeros CD escuché el LP de Steve Winwood, “Back in the High Life” ( Island Records 1986) en un Linn LP12 Sondek, fue una gran revelación. El sonido era natural y expansivo, los agudos eran satisfactorios sin ser molestosos, a pesar de no contar con el silencio de fondo que tenía el CD, la reproducción de la música era evidentemente superior.

 

¿A qué se debía que ese sonido perfecto fuera tan poco satisfactorio? ¿Cómo podía ser más satisfactorio el formato análogo con todas sus limitaciones técnicas y practicas?

 

La contestación es bastante sencilla. El formato estándar digital escogido por Phillips/Sony de 16 cifras y 44 Kilo hercios de rastreo, es insuficiente para almacenar la cantidad de información musical necesaria para reproducir la en alta fidelidad. Tal y como le enseñan a los estudiantes en los cursos de física, el sonido viaja a través del aire y las diferencias en el tono y timbre son producto de cambios en la amplitud de la onda sonora y la frecuencia a la que viaja la onda. En el LP, la aguja vibra continuamente para reproducir la amplitud de la onda sonora ininterrumpidamente. De ahí que es un formato de real alta fidelidad (vi), lo que llaman en el siglo XXI “alta definición".


  (vii)

 

 Sin entrar en muchos detalles técnicos, el LP tiene como desventaja mayor el que la aguja de diamante calienta la superficie desgastándola. Además, en los microscópicos surcos del LP se aloja sucio que arruina el sonido con los distrayentes “clics” y “pops”.  

 

En adición, la máquina que prepara el “master” para imprimir los LP hace los surcos en posición tangencial al centro del disco. Como la mayoría de los tocadiscos usan brazos que no se mueven tangencialmente, sino radialmente, cuando más al centro del LP está la aguja tocando el disco, mas distorsionado el sonido que se produce por la imposibilidad que su eje esté perpendicular al radio trazado desde el centro del LP.(viii)

 

En el disco compacto 16/44 el convertidor digital utiliza la fórmula cuadrática (tan odiada por los estudiantes en la clase de cálculo) para determinar el área de la amplitud de la onda sonora, especificada por cada grupo de 16 unos y ceros. Ese computo de aproximación se hace 44 mil veces por segundo (44KHz). Parecerá inmenso el cómputo de amplitud, pero, realmente esa aproximación es insuficiente para reproducir con suficiente continuidad el sonido musical. En lugar de tener una onda continua como en el LP, el formato CD 16/44 produce una serie de escalones que aproximan pobremente la onda sonora continua. De ahí que el sonido sea menos natural y más estéril, pues faltan datos del sonido a reproducirse.


  (ix)

 

La incapacidad del estándar CD 16/44 de almacenar suficientes datos sobre el sonido a reproducirse era conocido por Phillips/Sony desde su implantación. No empece, Phillips/Sony lo implantaron por ser comercialmente más factible de implementar que un modelo superior como el de 24 bits/96KHz . (x)

 

Contrario al estándar 16/44, los estándares 24/96, 24/192, y 32/384 (xi) posibilitan una aproximación mucho más cercana al área real de la curva sonora ya que cada escalón es mucho más estrecho, con lo que el promedio de cada punto está más junto y se percibe más continua la onda de la reproducción.

 

El dilema del modelo digital de 16/44 es claramente apreciable en una comparación gráfica entre la onda análoga, la aproximación de la onda usando un largo de palabra digital de 16 cifras y la aproximación de la onda usando un largo de palabra digital de 24 cifras.



  (xii)

 

Aunque el modelo gráfico está simplificado para claridad de la presentación, puede apreciarse que el almacenamiento análogo cuenta con la inequívoca ventaja de continuidad en la información almacenada, la gráfica de la onda digital de 24 cifras no es continua, pero se asemeja mucho más en forma a la análoga, que la del formato digital de 16 cifras.

 

No quiere decir lo anterior que el almacenamiento en formato digital es inservible para la alta fidelidad. Quiere decir que para poder asemejarse o superar la calidad posible en el almacenaje y reproducción análoga del LP, el estándar digital requiere muchos más datos sobre el sonido a reproducirse que la que puede almacenar un disco compacto de formato 16/44.

 

¿Por qué darle tanta vuelta a la noria? ¿Que tiene todo esto que ver con el título? Veamos.

 

El formato del LP comenzó a masificarse en el 1952 y hay aún en existencia tocadiscos de los años 1950 y 1960 completamente capaces de reproducir la música contenida en los surcos de un LP, con tan alta fidelidad como puede reproducir cualquier equipo de sonido al presente. Muchos de esos tocadiscos se consiguen usados, gratis o casi gratis.

 

Tomemos a modo de ejemplo el tocadiscos Acoustic Research Turntable (AR-XA (xiii) y AR-ESL), diseñados por Eduard Vilchur, que comenzó a venderse a partir de 1961 como una solución de alta fidelidad estereofónica, relativamente inmune a las vibraciones presentes en el cuarto. El AR-XA tuvo un costo inicial de $58.00 y hoy se pueden conseguir en Ebay por $100.00, sin restaurar. Una polea para el AR cuesta $18.00 y aún si hubiera que remplazar los esprines de la suspensión su costo es $35.00. En el raro caso de que hubiera que remplazar su motor el costo es de $260.00. Sumas modestas para el año 2016. 


   (xiv)

 

¡Ha! que el individuo quiere comprar un equipo nuevo, no un tocadiscos de 50 años aunque aquel suene excelente. Muy bien. El tocadiscos Orbit Basic, hecho en Estados Unidos cuesta $179.00 e incluyendo una aguja audio técnica preinstalada. En tocadiscos nuevos las opciones de precios y calidad son tan amplias como se desee.


  (xv)


En comparación, la primera máquina de reproducción de discos compactos disponible al público en el 1982 fue la Sony CDP-101, cuyo precio en Japón era el equivalente a $730.00, y su sonido era inferior que el tocadiscos AR, que en el 1982 costaba solo $130.00, nuevo.


   (xvi)


En 1998 el presidente de Sony había expresado en la revista Stereophile, que Sony no se aventuraría a lanzar un nuevo medio de alta fidelidad para el consumidor ya que a la persona promedio no le interesaba fidelidad más allá del CD. Sin embargo, en el 1999 ante la inminente expiración de la patente del CD 16/44 que compartían Phillips y Sony, hizo que reconsideraran su posición. La introducción de un nuevo medio de consumo controlado por Phillips/Sony les significaba millones en regalías que hasta entonces eran exclusivas.

 

La disponibilidad de un formato digital de alta fidelidad comparable al LP, comenzó a partir del año 1999 con el lanzamiento del Super Audio Compact Disk (SACD) por Sony, que codificaba la música en el estándar DSD (1-bit/ 2.8224 MHz). El precio del SCD-1 de Sony era $5,000.00. En el 2016 el formato de SACD es inconsecuente y obsoleto. El SACD fue un desastre comercial por el alto costo de las maquinas y los discos. Ahora el formato DSD (1-bit/ 2.8224 MHz) está disponible directo al usuario, por internet.

 

Dado que la demostración de la estereofonía en Paris fue en el año 1881 y comenzó su difusión general en 1952, la alta definición análoga lleva algo así como 47 años de ventaja a la difusión de la alta definición digital. Claro, ahora en el 2016 contamos con la posibilidad de reproducir formatos digitales 32 bits/384KHz o DSD (“1-bit direct stream” ), que a decir verdad cuentan con alta fidelidad similar al LP y un espectro en la banda sonora mayor, pero, ¿a qué costo?

 

De mi busca en preparación de este escrito pude identificar que el OPPO BDP-103 es capaz de reproducir 24/192 y DSD 1X. Su costo es $499.00. Sin embargo, esa máquina no está diseñada o mercadeada como una de alta fidelidad, sino como una de video Blu Ray. La OPPO BPD-105 cuyos convertidores digitales de audio son superiores, si tiene el propósito de ser usada como reproductor de audio. Su precio es más de $1,000.00.

 

También, se puede usar una computadora personal para reproducir audio en alta fidelidad (así lo hago yo), pero no por si sola ya que la gran cantidad de interferencia electrónica en su construcción impide resultados sonoros aceptables. Por ello, para tener una buena calidad de audio, hace falta usar un convertidor digital externo. Aunque, hay convertidores digitales capaces de reproducir 24/192 y DSD desde $300, su uso requiere la inversión adicional de una PC (xvii). Nuevamente, el costo del equipo necesario para tener alta fidelidad digital real es significativamente mayor.

 

Además, hay que considerar el costo de las grabaciones y la abundancia de grabaciones de calidad con buenos intérpretes.

 

Los LP se consiguen abundantemente gratis o casi gratis. Aún los de los mejores intérpretes.

Hace unos años, una persona que se mudaba a un apartamiento me regaló varios cientos de LP de música clásica y operas casi nuevos o nuevos. Entre ellos varios impresos de primera edición, que ya no se consiguen nuevos y son muy valiosos. Aún pagando, muchos LP cuestan entre $15 y $30 nuevos, y $1 a $5 usados. Claro hay que buscar por que no están disponibles en cualquier esquina.

 

Las grabaciones digitales del formato de gran fidelidad 24/96, 24/192 o DSD que he adquirido tienen precios comenzando en $30, y la mayoría cuestan $40 o hasta $90. Las grabaciones de alta fidelidad en estos formatos son más escasas y difíciles de localizar que en LP. Además, la totalidad de música disponible es limitada.

 

¿Hacia dónde vamos con todo este asunto?

 

El punto es, de acuerdo a mi experiencia, con una inversión modesta a moderada un aficionado al audio de alta fidelidad puede lograr la reproducción de música en alta definición.  Esa alternativa de alta fidelidad no es nueva y es factible para casi cualquier aficionado, por eso los formatos digitales no han podido enterrarla como se preveía.

 

Si se desea, el aficionado puede optar por el uso de formatos digitales de alta fidelidad para obtener una reproducción de música en alta definición, pero, en este momento aún es más costoso que en formatos análogos.

 

Agraciadamente, ya no tiene que escoger el aficionado entre la conveniencia del formato digital de menor fidelidad o la mayor fidelidad de la reproducción en formato análogo sin la conveniencia y portabilidad de lo digital.


   (xviii)


Desafortunadamente, la inmensa mayoría de las personas, escuchan su música a diario en formatos digitales de muy baja fidelidad. Con lo que experimentan la música grabada en el año 2016 tal y como si vivieran antes del 1881. (xix)



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i. Afiche del teatrofono de Ader por Jules Cheret 1896.

ii. Gráfica que acompaña la patente de invensión de la estereofonía radicada por Blumlein en 1931. http: //blogs.bl.uk/patentsblog/2012/07/alan-blumlein-and-the-invention-of-stereo.html

iii. http: //sounds.bl.uk/Sound-recording-history/Alan-Blumlein-recordings/020M-9TS0003384XX-0100V0

iv. Debido a la estridencia de la masterización digital original, Tom Schultz adquirió los derechos de sus álbumes y los remasterizó en el año 2006. En sus palabras, previo a esa remasterización el disco compacto original de “Boston” era imposible de escuchar.

v. “Brother in Arms” fué el primer disco compacto en vender 1 millón de copias a nivel mundial.

vi. Claro, es conocido que la amplitud de la onda sonora teórica del CD es mayor que en el LP, pero en la práctica, la carencia de información almacenada le perjudica en la fidelidad de la reproducción.

vii. Gráfica usada de acuerdo a la licecia de uso general.

viii. Bruel & Kjær fundada en 1942 por Vilhelm Brüel y Viggo Kjær publicó en 1977 “The Audible Effects of Mechanical Resonances in Turntable”, en el que se describe el mejor alineamiento de la aguja y así minimizar la distorsión de la reproducción de música en un LP grabado en estéreo. El modelo tiene el propósito de alinear el eje de la aguja en la posición promedio perpendicular entre el margen exterior del disco y la posición mas cerca que tenga música grabada para que la distorsión sea en promedio la menor a lo largo del LP.

ix. Gráfica por Graham Mitchell, An introduction to compressed audio. https //grahammitchell.com/writings/vorbis_intro.html

x. El standard 24 bits/96KHz fue usado posteriormente para el DVD audio del alta definición y DVD video.

xi. Los los estándares 24/96 y 24/192 son usados en los estudios de grabación cuando se graba música en alta fidelidad. Luego esos “masters” son convertidos al inferior formato 16/44 para que la música quepa en un CD.

xii. Gráfica por Technics. http //www.technics.com/uk/high-res-audio/what-is-high-resolution-audio.html

xiii. Para aquel que dude de la calidad del AR-XA bastará señalar que el venerado Linn LP12 Sondek es construido, aún al presente cuando su version tope cuesta $10,000.00, siguiendo muy de cerca los principios de diseño del AR-XA.

xiv. Gráfica por Vinyl Nirvana. http //vinylnirvana.com/ar-turntable-history/

xv. Gráfica U Turn Audio. https //store.uturnaudio.com/products/orbit-basic-turntable

xvi. Gráfica por Alessandro Nassiri. Unidad en el Museo de la Cienia en Milano, Italia.

xvii. Lamento decir que Mac OS no es compatible con DSD.

xviii. Logo de la campaña en apoyo a la estereofonía real. http //www.tnt-audio.com/topics/realstereo_e.html

xix. El formato digital usado por la inmensamayoría de las personas es el MP3 que cuenta con una separación de canales inferior a la banda radial de AM con el propósito de ahorra espacio de datos y que pueda almacenarse mas música, con lo que resulta escasamente estereofónica la reproducción de música en MP3.

 

©2016 JORGE L CINTRON TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS

 


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