MP3 (MPEG Audio Layer 3)

Y llegamos a MP3, un formato para el cual no hace falta introducción alguna. Fue, es y probablemente será el formato lossy de mayor éxito y fama. Tanto es así que, hoy en día, existen reproductores portátiles exclusivamente diseñados para reproducir este tipo de archivos. A continuación veremos porqué, a pesar de su superioridad técnica y calidad de sonido, ninguno de los formatos analizados hasta ahora puede robarle el trono al rey MP3.
Propiamente denominado MPEG Audio Layer 3, este formato nació, en parte, gracias al proyecto DAB (Digital Audio Broadcast) propulsado por la Sociedad Fraunhofer. De ese proyecto surgieron dos alternativas: Musicam (conocida como Layer 2), que fue la elegida, y ASPEC. Por último, un grupo de trabajo liderado por Karlheinz Brandenburg y Jurgen Herre tomó las mejores características de ambas alternativas, las combinó con algunas ideas propias y, finalmente, creó lo que hoy conocemos como Layer 3 o simplemente MP3.
Este formato, al igual que muchos otros, se aprovecha de todas aquellas frecuencias que nuestro oído es incapaz de procesar correctamente, lo que se denomina "modelo psicoacústico". Además de estos algoritmos del tipo destructivo, MP3 utiliza también una técnica llamada MDCT (Modified Discrete Cosine Transformation) que transforma el sonido del dominio del tiempo al de las frecuencias, para luego tratarlo por partes. En definitiva, implementa un banco de filtro que logra aumentar la resolución del antiguo Layer 2. Estas técnicas permiten obtener una compresión de hasta 1:12 sin sacrificar demasiada calidad de sonido, pasando de aproximadamente 1411,2 kbps a 112-118 kbps, con lo cual se consigue una reducción significativa del tamaño del archivo.
Lo bueno es que, aún cuando un archivo es separado en muchas partes diferentes, todavía se puede reproducir. Esto lo hace ideal para transmitir música en tiempo real por Internet, aunque desde luego se debe tener muy en cuenta la velocidad de conexión.
Otras de las tantas características de MP3 es la inclusión de metadata dentro del archivo, normalmente llamada "tag". Esto permite guardar todo tipo de información referente al artista y la canción, además de cuestiones técnicas del archivo.
El punto débil de MP3 recae en la falta de soporte para multichannel (múltiples canales de audio) y es aquí donde sus competidores atacan, haciéndole perder más y más adeptos. Sin embargo, como no podía ser de otra manera, un proyecto para permitirle a MP3 contar con sonido envolvente ya está en marcha, liderado por sus desarrolladores.
Las demás limitaciones de este formato son muy claras, pero aún así no logran bajarlo del cómodo trono en el que se encuentra. Algunas de ellas son, por ejemplo, su limitado bitrate (que llega hasta 320 kbps), fallas en frecuencias de 15,5/15,8 kHz, y otros bugs menores que, como dije, no ponen en discusión su reinado.
A esta altura cabe destacar que MPEG no determina la manera en que MP3 puede ser codificado, pero sí el formato de archivo y los algoritmos para decodificarlo. Como resultado, existen muchísimas maneras diferentes de codificar un MP3. Debido a esto podemos encontrar archivos MP3 de diferentes tipos, bitrate y tamaño, según lo desee el codificador en cuestión. Por supuesto, este formato enfrenta serios problemas legales concernientes a patentes y regalías, pero explicarlo excede el contenido de este espacio.

mp3PRO

mp3PRO es un códec de audio que integra una técnica llamada Replicación de la Banda Espectral (o Spectral Band Replication - SBR) con MP3, y puede ofrecer un rendimiento de 128 kbps ocupando el mismo tamaño que un archivo MP3 codificado a la mitad, es decir, a 64 kbps. El formato mp3PRO es compatible tanto con los antiguos formatos, como con los reproductores de audio. Así, los archivos codificados en MP3 se pueden ejecutar en cualquier reproductor de mp3PRO.
Al codificar sonido con mp3PRO se producen dos componentes, la parte MP3 para las frecuencias bajas y la parte SBR (o "PRO") para las frecuencias altas. Como la parte "PRO" tiene muy pocos requerimientos de memoria, la codificación se puede realizar de forma compatible con el formato MP3, lo que permite utilizar reproductores de MP3 para escuchar archivos mp3PRO, ignorando la parte "PRO". Los únicos requerimientos son que el reproductor acepte tasas de muestreo de 16, 22,5 y 24 kHz. junto con 32, 44,1 y 48 kHz. Los reproductores certificados cumplen con este requerimiento, pero no es el caso de muchos de los reproductores portátiles.

VBR (Variable BitRate)

La calidad de un archivo MP3 con un bitrate constante (CBR) de 192 kbps es comparable a la calidad de un CD. No obstante, puede que en ciertas partes de la canción esos 192 kbps se estén desaprovechando. Esto se debe a que a lo largo del archivo la onda de sonido varía, pero al mantenerse constante el bitrate el tamaño del archivo resultante será lineal. Es decir, en archivos codificados en CBR el tamaño de dos archivos distintos será igual si sus duraciones son iguales.
Si los archivos son codificados en VBR, el codificador asigna velocidades de bits (bitrate) que varían según la complejidad de la onda de audio a lo largo del archivo. Para las partes con pocos instrumentos o sin sonido alguno asigna velocidades de bits menores, y para las partes con muchos tipos de sonidos asigna velocidades mayores. Por ende, será menos predecible el tamaño de archivo resultante, ya que para un mismo criterio de compresión en VBR dos archivos de igual duración pueden resultar ser de tamaños muy dispares, ya que la capacidad de compresión en ambos difiere.
La explicación detrás de las codificaciones a VBR reside en que se busca mantener un mismo nivel de calidad entre los distintos archivos de audio, dejando de lado la estandarización en el tamaño de los mismos.

Resumiendo, MP3 seguirá reinando por largo tiempo mientras que su fórmula para el éxito siga funcionando: la relación calidad/tamaño del archivo.
Para quienes deseen experimentar y trabajar con la nueva tecnología MP3 les dejo el link hacia la página oficial del proyecto y el enlace desde donde podrán descargar el software necesario para su funcionamiento.
Aquellos que ya tengan experiencia con este nuevo códec de MP3 los invito a compartirlas dejando un comentario.
Espero hayan disfrutado de esta revisión de formatos de compresión de audio. Para terminar la serie de notas, en una próxima entrada veremos una comparativa entre CD y MP3 para luego, con más tiempo, ocuparnos de los formatos físicos de audio, las tecnologías actuales y aquellas que ya casi no se utilizan.


Enlace >> Página oficial del proyecto MP3

Enlace >> Descarga de software para MP3 Surround y el códec MP3D

Otros formatos analizados >> FLAC - APE - TTA - OGG Vorbis - MPC

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MPC (Musepack)

Continuando con los formatos lossy es el turno de MPC, cuyo desarrollo comenzó en 1997. Actualmente, junto a OGG Vorbis, es uno de los formatos que, al parecer, están destinados a terminar con el reinado de MP3.
Musepack utiliza como base los algoritmos presentes en MPEG Layer II, pero optimizados de tal manera que son capaces de competir con los demás formatos. Además de los presentes en la denominada Layer II, MPC utiliza otros algoritmos pertenecientes también a AAC, como el ya mencionado entropy coding y técnicas para reducir el ruido, entre otras. Al igual que OGG Vorbis, Musepack tiene siempre un bitrate variable (VBR), que puede ir desde 3 a 1300 kbits. Por último, y de manera similar que MP3, también utiliza el llamado "modelo psicoacústico" cuyo objetivo es reducir aquellas frecuencias que nuestro oído es incapaz de procesar correctamente, para optimizar la compresión del sonido. Sin embargo, las técnicas y algoritmos de este "modelo psicoacústico" difieren de las de MP3.
Otra de las similitudes entre MPC y MP3 es la metadata, y aunque Musepack utiliza otro tipo de tags, el objetivo y el resultado son, en definitiva, los mismos. En cuanto a rendimiento, es muy similar al de OGG Vorbis, llegando a la llamada "transparencia" unos cuántos kbps. antes que MP3. En definitiva, se trata de una alternativa muy interesante para aquellos que desean cambiar el formato de su colección de música.
Para quienes deseen experimentar y trabajar con MPC les dejo el link hacia la página oficial y el enlace desde donde podrán descargar el software necesario para su funcionamiento.
Aquellos que tengan experiencia con este formato los invito a compartirlas dejando un comentario.
En una próxima entrada veremos en detalle el rey de los formatos lossy: MP3.


Enlace >> Página oficial de MPC Musepack

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OGG Vorbis

Comenzamos con los formatos lossy. Vorbis es un códec de compresión de audio completamente Open Source y, por lo tanto, gratuito. Al ser utilizado en conjunto con el formato OGG, se convierte en lo que hoy conocemos como OGG Vorbis.
Este formato nació en 1998 en respuesta a una carta en la que los creadores de MP3 decidían cobrar regalías por su patente. Cuatro años después, luego de muchas pruebas, llegó la primera versión estable. Como verán, este formato es relativamente nuevo; sin embargo, su popularidad ha crecido de manera considerable en los últimos años. Sus seguidores están por todo el mundo y la cantidad crece día a día.
Al igual que MP3 y muchos otros formatos lossy, OGG Vorbis utiliza la técnica MDCT (Modified Discrete Cosine Transformation), que cambia el dominio del sonido para llevarlo al de las frecuencias, y luego aplicarle otras técnicas como quantization y entropy coding. Este formato tiene una característica particular: funciona siempre en VBR (Variable Bit Rate). Al contrario de lo que sucede con un flujo de bits constantes, lo que hace VBR es variarlo según la complejidad del sonido, optimizando la compresión y, por lo tanto, el tamaño del archivo.
Las ventajas frente a MP3 se evidencian a simple vista. La más notoria es que suele llegar a lo que se denomina "transparencia" (es decir, cuando la calidad del sonido es tan similar a la del original que no se nota variación alguna) a aproximadamente 160 kbps, en contraste con MP3 que suele lograrlo a 192 kbps. Aunque parece una diferencia insignificante, logra reducir el tamaño del archivo y obtener la misma calidad, que es en definitiva el objetivo primordial de todo formato de compresión.
Si bien todavía no cuenta con mucho soporte en reproductores portátiles de audio y minicadenas, la situación está cambiando. Esto puede verse en las nuevas versiones de firmware para los principales reproductores de MP3, especialmente en marcas como Apple.
Para quienes deseen experimentar y trabajar con OGG Vorbis les dejo el link hacia la página oficial y el enlace desde donde podrán descargar el software necesario para su funcionamiento.
Aquellos que tengan experiencia con este formato los invito a compartirlas dejando un comentario.
En una próxima entrada veremos en detalle otro de los formatos lossy: MPC.


Enlace >> Página oficial de OGG Vorbis

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Software >> Nexus Radio

Si nos gusta escuchar música todo el día, con Nexus Radio podremos reproducir toda clase de canciones desde cualquier lugar, grabar nuestro programa de radio favorito e incluso descargar música de una base de datos de más de 15 millones de temas. Cada vez son más los sistemas de radio on-line que existen en Internet y que ofrecen muchos tipos de servicios diferentes. Nexus Radio es uno de los más completos y cuenta con más de 7000 estaciones de radio de todo el mundo para escuchar on-line. Una característica sobresaliente de este software es que nos permite, además, programar y grabar en la PC nuestras emisiones de radio favoritas en formato MP3, para poder escucharlas luego.
Al iniciar Nexus Radio veremos varias solapas en la parte superior de la ventana. Si elegimos "Stations" y luego "All Stations" veremos un listado donde se distribuyen las sintonías en 38 géneros musicales. Sólo es cuestión de seleccionar el que más nos agrade para acceder a una casi infinita lista de estaciones. Cada radio muestra su bitrate, es decir, el número de bits que se transmiten por unidad de tiempo. Esto define la calidad del audio que se está reproduciendo. Generalmente una calidad aceptable para escuchar radio es 96 Kbits/s. Si la estación que seleccionamos tiene un número inferior a este valor, la calidad de sonido no será la mejor. Si el valor es superior, por ejemplo 128 Kbits/s, la calidad será muy buena, aunque deberemos contar con una conexión de alta velocidad para que la radio no se escuche entrecortada.
Una vez seleccionada la estación podremos grabarla e incluso guardarla en la lista de radios favoritas. Nexus Radio también cuenta con un sistema de efectos y ecualizadores que prodremos aplicar en vivo a lo que estamos escuchando.
Una buena opción para disfrutar la música en todo momento y lugar.


Enlace >> Página oficial de Nexus Radio

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TTA (True Audio)

Para terminar con los exponentes del grupo lossless nos encontramos con TTA, uno de los formatos que más popularidad ha ganado en los últimos años. Junto con APE y FLAC, True Audio es considerado como uno de los más maduros en su tipo. ¿Porqué sucede esto? Muy sencillo: rápida y eficiente compresión, alta calidad de sonido y, sobre todo, licencia gratuita y Open Source.
TTA puede trabajar en multichannel y en 8, 16 y 24 bits, algo de lo que no todos los formatos pueden jactarse. Al igual que APE, TTA utiliza métodos presentes en los algoritmos de ZIP y PKZIP, pero optimizados para comprimir audio eficientemente. De esta intensiva optimización se desprenden las principales características de TTA que le han valido fama mundial.
La rapidez y la efectividad en cuanto a compresión cumplen un papel esencial en su éxito. Sus creadores aseguran que este formato es, sin lugar a dudas, el que más rápido puede comprimir archivos de audio. Además, logra reducir entre 30% y 70% el tamaño original del archivo, similar a lo que sucede con FLAC.
Como su códec es capaz de compilar en cualquier sistema operativo o plataforma, TTA tiene una flexibilidad impresionante. Y por si todo esto fuera poco, tiene soporte para los reproductores de audio más populares y tags del tipo ID3.
Estas fuertes características hacen que criticar a este formato sea una tarea inútil. Salvando algunos bugs menores, no posee falla alguna.
Para quienes deseen experimentar y trabajar con TTA les dejo el link hacia la página oficial y el enlace desde donde podrán descargar el software necesario para su funcionamiento.
Aquellos que tengan experiencia con este formato los invito a compartirlas dejando un comentario.
En una próxima entrada comenzaremos con los formatos lossy: OGG Vorbis.


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APE (Monkey's Audio)

Con un nombre más bien cómico, APE es otro formato lossless que merece una mención especial. La principal ventaja con respecto a sus competidores es que es totalmente gratuito y sin restricción alguna de uso.
Los algoritmos de compresión que utiliza son los de ZIP, seguramente un viejo conocido para todos los aficionados a la informática. Esta característica hace que su compresión no sea tan buena como la de FLAC, aunque el archivo obtenido tiene, casi siempre, la mitad de tamaño que el original. Sin embargo, este formato lossless presenta tres notables armas que lo hacen sobrevivir en la ardua batalla de los formatos de audio.
La primera y más original es su capacidad para detectar errores. Con otros formatos se hace imposible detectar por qué un archivo está dañado y, por consiguiente, cómo arreglarlo. La segunda parte de su armamento recae en los tags, los cuales son poco comunes en los formatos lossless. Su tipo es ID3, igual que MP3.
Su última línea de ataque consiste también en una técnica original: la normalización, un proceso por el cual se normalizan los archivos para que todos estén al mismo nivel. Esto nos permite, entre otras cosas menos drásticas, escuchar música clásica y heavy metal sin sobresaltarnos.
La única falla considerable de APE es su falta de soporte multichannel, algo que todos los formatos actuales deberían tener considerando el auge de los equipos 5.1 en todo el mundo.
De esta manera, y gracias también a su soporte para los últimos reproductores de audio, APE logra destacarse dentro del enorme grupo de formatos lossless.
Para quienes deseen experimentar y trabajar con APE les dejo el link hacia la página oficial y el enlace desde donde podrán descargar el software necesario para su funcionamiento.
Aquellos que tengan experiencia con este formato los invito a compartirlas dejando un comentario.
En una próxima entrada veremos en detalle otro de los formatos lossless: TTA.


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FLAC (Free Lossless Audio Codec)

Hoy en día los formatos lossless gozan de muy poco éxito. Debido a Internet, los usuarios están dispuestos a perder un poco de calidad de sonido para obtener un archivo pequeño que pueda ser fácilmente transferido por la Red. Es por eso que los únicos formatos lossless que sobreviven a este arduo panorama son aquellos cuya compresión es tan buena que vale la pena usarlos. FLAC (Free Lossless Audio Codec) es uno de los mejores exponentes de este tipo de formatos.
FLAC se distingue, entre otras cosas, por lograr una compresión mayor que la mayoría de los algoritmos lossless. Esto se explica porque está específicamente diseñado para comprimir audio, cosa que no sucede con otros algoritmos como ZIP o similares. En pocas palabras, los algoritmos presentes en FLAC primero convierten la información en una serie de números sin relación utilizando una técnica llamada predicción lineal, que luego son almacenados eficientemente con una forma modificada de entropy coding, también presente en MPC y OGG. Además, utiliza Run-Length Encoding para ordenar aquellos bloques similares, como los silencios.
Cabe destacar que FLAC cuenta con tags, pero no del tipo ID3, lo que dificulta en parte su lectura para algunos programas. Esa es una de las pocas críticas hacia este formato, ya que sus escasos bugs le han hecho ganar la reputación de infalible.
Gracias a estos algoritmos, FLAC tiene una popularidad pocas veces alcanzada por formatos de su tipo, algo de lo que sus desarrolladores deben estar muy orgullosos.
FLAC puede ser utilizado, mediante plug-ins, con diversos programas tales como Windows Media Player, Winamp, VU Player y otros.
Para quienes deseen experimentar y trabajar con FLAC les dejo el link hacia la página oficial y el enlace desde donde podrán descargar el códec y los plug-ins necesarios para su funcionamiento.
Aquellos que tengan experiencia con este formato los invito a compartirlas dejando un comentario.
En una próxima entrada veremos en detalle otro de los formatos lossless: APE.

Enlace >> Página oficial de FLAC

Enlace >> Descarga de programas y plug-ins

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Reproductores de audio >> AIMP

La encuesta de este mes se refiere a las mejores opciones en reproductores de audio. En mi caso, siempre busqué alternativas a Winamp. Comencé utilizando Quintessential Media Player y VuPlayer, dos excelentes programas, y desde hace unos meses me quedé con AIMP, un software ruso que se ha convertido en la mejor opción del momento para escuchar archivos MP3 en nuestra PC.
De entrada, AIMP sorprende por su capacidad para brindar una gran calidad de sonido sin necesidad de ecualizaciones especiales o la incorporación de plugins externos, como suele ocurrir con Winamp. El programa cuenta con una interfaz bien organizada, con la opción de mostrar en español o, si se quiere, en otros idiomas. Además soporta skins (pieles) de excelente calidad para cambiar su apariencia. También ofrece la posibilidad de realizar fundidos entre canciones (crossfade) o normalizar el volumen en tiempo real para que todos los archivos suenen igual.
La interfaz es adaptable, de manera que podemos desplegar herramientas en la medida que las necesitemos, para aprovechar mejor el espacio en el escritorio. Entre otras, se puede acceder a un ecualizador y un administrador de listas de reproducción.
Una de las cosas más destacables de AIMP es que incorpora módulos adicionales para realizar tareas que normalmente no podríamos hacer con un software de este tipo. Por ejemplo, es posible grabar un archivo de audio a partir de cualquier fuente de sonido conectada a la PC, o convertir archivos entre un formato y otro. Como si fuera poco, también podemos desplegar un administrador musical para ordenar nuestra colección de música por artistas o álbumes.
AIMP es gratuito y compatible con los formatos OGG, WAV, WMA y MP3.
A votar en la encuesta !!

Descargar >> AIMP


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Software >> Herramientas para audio Hi-Fi

Luego del concurso les dejo a continuación el paquete de herramientas para audio Hi-Fi. El software es gratuito y está disponible para quien lo necesite, mi idea es justamente compartirlo y difundirlo. El detalle del mismo es el siguiente:

AUDIO TEST BENCH
- Un conjunto de programas para analizar, configurar y calibrar un sistema de audio a través de la PC. Incluye un osciloscopio, un analizador de espectro, un generador de tonos y un frequency plotter.
Nota: se necesita la biblioteca MSVBVM60.DLL para correr este software; la misma está incluída en el archivo adjunto.

Descargar >> Audio Test Bench


VISI-FI
- Un programa para crear una representación visual, con texto y fotos, del sistema de audio Hi-Fi, la configuración de todos los componentes incluídos, interconexiones, cables, etc. y también una representación gráfica de la dinámica de todo el sistema.

Descargar >> Visi-Fi


SPEAKER WORK
- Un programa para calcular automáticamente la óptima posición de los altavoces y del oyente según las dimensiones de la habitación. También analiza la posición actual de los altavoces, y recomienda cambios para mejorar la imagen y reducir los efectos negativos que puede tener una sala de sonido.

Descargar >> Speaker Work


HOME THEATER SETUP
- Un programa para configurar los altavoces de un Home Theater de forma adecuada. El software grafica en detalle dónde ubicar correctamente cada altavoz en una configuración estándar de instalación. Un generador de tonos de alta calidad está incluido para ayudar al instalador en el proceso de calibración.

Descargar >> Home Theater Setup


Todos los programas están en idioma inglés. Si tienen alguna duda o consulta sobre ellos dejen su comentario.
Pronto, más software en D-audio.
Saludos !!



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