¿Qué es el dithering en audio?

El dithering ayuda a mantener la excelente calidad del audio digital incluso si se eliminan algunos datos

Probablemente ya hayas oído hablar del concepto de «dither», especialmente si alguna vez has exportado una pista desde tu estación de trabajo de audio digital (DAW). Puede surgir la pregunta: ¿en qué consiste este proceso y es realmente necesario en diversas situaciones? Revelemos los secretos del dithering, familiaricémonos con su esencia, sus principios de funcionamiento y determinemos los casos en los que su uso está justificado, y también abordemos las características del trabajo con audio digital.

¿Qué es el dithering?

En pocas palabras, el dithering es un proceso de procesamiento que desempeña un papel clave en el mantenimiento de la alta calidad de los archivos multimedia digitales, incluidos el audio, las imágenes e incluso el vídeo. Curiosamente, esto se consigue mediante un método aparentemente contrario a la intuición: añadir una pequeña cantidad de ruido en todo el archivo. 

¿Por qué podría ser necesario realizar esta acción? Para comprender plenamente el valor del dithering, debemos examinar los fundamentos del funcionamiento del audio digital. 

Cómo funciona el audio digital

Cuando se captura una señal de audio en un ordenador o cualquier otro dispositivo digital, el audio analógico se convierte en una secuencia de números: se muestrea. Este proceso, conocido como conversión de analógico a digital (ADC), permite capturar la señal de audio original con una precisión razonable.

El tamaño de los archivos en los que se almacenarán los datos de audio viene determinado principalmente por dos parámetros clave. El primero es la frecuencia de muestreo, que indica la frecuencia con la que se registra por segundo el nivel de amplitud de la onda sonora. El segundo parámetro importante es la profundidad de bits, que determina el número de valores posibles para registrar cada medición de amplitud. Esto afecta a la precisión con la que se puede reproducir la señal de audio de entrada con cada medición, un proceso denominado cuantificación. 

El aumento del nivel de estos parámetros da como resultado grabaciones digitales de mayor calidad, lo que proporciona un mayor rango dinámico. Al mismo tiempo, la reducción de la profundidad de bits en el futuro puede provocar la pérdida de información y la aparición de errores de cuantificación.

Cómo funciona el dither

Imagina que has capturado audio con una calidad de 32 o 24 bits, pero ahora necesitas exportarlo con una profundidad de bits menor. En este caso, tu estación de trabajo de audio digital (DAW) volverá a cuantificar al crear el archivo final. Pero ahora tiene que trabajar con un conjunto de valores significativamente limitado. 

Como resultado, este proceso puede compararse con redondear números hacia arriba o hacia abajo, y el redondeo se vuelve más grueso a medida que disminuye la profundidad de bits. Esto puede causar errores de cuantificación y, en algunos casos, provocar una distorsión notable en el sonido cuando se reproduce a través de los altavoces. 

El dithering es el menor de dos errores

Aquí es donde el dithering hace su magia. Al introducir muchas variaciones de ruido aleatorio a lo largo de la grabación, nos permite minimizar los efectos no deseados de los errores de cuantificación, haciéndolos menos perceptibles para el oído. 

Por «aleatorio» nos referimos a verdaderamente aleatorio: es la imprevisibilidad del ruido en relación con la señal cuantificada lo que lo hace tan eficaz. La cantidad adecuada de este ruido no correlacionado suaviza los bordes del redondeo agresivo que, de otro modo, daría lugar a una distorsión más notable. Añadir incluso un pequeño nivel constante de ruido acaba siendo percibido por nuestros oídos como menos molesto que la posible distorsión del proceso de cuantificación sin dithering. 

Dithering en el procesamiento de imágenes

Si le resulta difícil entender el dithering, eche un vistazo a su aplicación en la visualización. Este artículo de Lifewire sobre el dithering de imágenes demuestra cómo este proceso puede producir transiciones de gradientes más suaves. Una fina capa de ruido distribuida uniformemente por toda la imagen suaviza eficazmente las duras diferencias entre las zonas claras y oscuras. 

Cuándo aplicar el dithering al sonido

Como regla general, se recomienda el dithering siempre que el audio se renderice en un formato de menor profundidad de bits (por ejemplo, al convertir de 32 bits a 24 bits o de 24 bits a 16 bits). En el contexto de la exportación de audio en un formato de alto bit, como 32 bits, el dithering no suele ser necesario, ya que no hay una pérdida significativa de datos en el proceso. 

Si hablamos de una mezcla final o una premasterización destinada a la masterización profesional, en muchos casos se puede omitir el dithering. Esto se debe a que los ingenieros de masterización pueden optar por realizar ellos mismos el dithering en función de las características específicas del producto final. En tales situaciones, es importante comunicarse con el ingeniero para aclarar todos los detalles y deseos relativos al dithering. 

Por último, no se recomienda el dithering cuando se convierte a formatos de audio comprimidos como .mp3 o AAC, ya que estos formatos introducen sus propias distorsiones que el dithering no puede corregir. 

Conclusión: ¿Qué es el dithering en audio? 

Aunque el concepto de dithering puede parecer controvertido y a menudo no se comprende del todo, esta técnica de exportación de audio, que utiliza ruido para reducir los efectos perjudiciales de los errores de cuantificación, desempeña un papel importante en el procesamiento de audio. La cuestión de si el dithering es necesario no tiene una respuesta universal y depende de sus objetivos y expectativas del proceso. 

Además, es posible que se enfrente a la elección del tipo de dithering. La variedad de opciones disponibles ofrece diferentes métodos para añadir ruido, lo que afecta al sonido final de su trabajo de una manera sorprendentemente sutil. Si aún no tiene experiencia en escuchar las diferencias, no dude en experimentar con diferentes tipos de dither para encontrar el que mejor se adapte a su composición. Esperamos que esta guía le ayude a comprender mejor la esencia del dither, sus mecanismos y principios de aplicación en su creatividad.