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El largo camino tecnológico hasta conseguir que el audio en el smartphone suene como el que se grabó original

El largo camino tecnológico hasta conseguir que el audio en el smartphone suene como el que se grabó original
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Hoy pretendemos recorrer un interesante camino que quizás pocos se hayan planteado, como es el de la evolución de la calidad del sonido que ofrecen nuestros dispositivos móviles. Y es que no hay que olvidar una cosa: si recapitulamos veremos que hubo un punto en el que se partió de cero, o lo que es lo mismo, los móviles de hace poco más de una década no eran capaces ni siquiera de reproducir audio!.

¿Qué ha pasado desde entonces, para que en poco tiempo tengamos en nuestro bolsillo algunos dispositivos capaces de reproducir música con los estándares de calidad de los equipos de alta fidelidad?

¿Música en el móvil? Impensable...

Movil Sin Reproduccion de Audio

A finales de los 90 llegaban a nuestros bolsillos aquellos enormes cacharros para hablar por teléfono y enviar SMS. Pocos imaginábamos entonces que poco después iban a aparecer móviles con "arriesgadas apuestas" como el juego de la serpiente, y... oh sorpresa, un conector para auriculares! Pero no adelantemos acontecimientos, esto último fue necesariamente después de la gran era de los politonos ¿quien no los recuerda?

Año 1996. Comienza la fiebre de los politonos

telefono movil con politonos

Los primeros teléfonos móviles incorporaban el mismo sistema de timbre de llamada que los teléfonos fijos domésticos de los 90. Un chip electrónico generaba sencillas melodías predefinidas concatenando diferentes notas de un mismo tono.

El interés por atraer la atención del consumidor hizo que no tardasen en aparecer dispositivos capaces de reproducir melodías polifónicas, es decir, combinaciones de múltiples tonos simultáneos para sintetizar melodías más armónicas y llamativas que recordaban a las consolas de los 80. Este fue el nacimiento de lo que todos conocimos como los "politonos".

Teléfono móvil NEC NTT DoCoMo Digital Mova Teléfono móvil NEC NTT DoCoMo Digital Mova, primer teléfono con tono personalizable.

El desencadenante de la "fiebre por los politonos" fue que alguien supo encontrarles un valor añadido, y como tantas innovaciones tecnológicas esta también vino de Japón. Y es que en 1996 la marca NEC con su teléfono NTT DoCoMo Digital Mova N103 ofreció el primer politono personalizable. Es decir, el usuario podía crear su propio tono de llamada a partir de unos pocos sonidos midi.

Desde este origen, hasta ver casi todas la publicaciones impresas repletas de publicidad de politonos a cambio de un módico pago por SMS, apenas pasaron tres o cuatro años!

Año 1999. El audio real y el móvil como reproductor personal

Nokia 6230 con reproduccion de MP3

Hasta ahora estábamos hablando de música "sintetizada" desde la electrónica del propio móvil y utilizada como tono de llamada. Pero una serie de circunstancias propiciaron que se empezase a plantear al móvil como un reproductor de música personal.

Por un lado, la guerra tecnológica de estos politonos hizo que algunos fabricantes empezasen a ofrecer la capacidad de ya no solo reproducir politonos como tono de llamada, sino incluso pequeños fragmentos de audio real. Y por otro lado, estaba emergiendo el nuevo mercado de los reproductores portátiles MP3 y los Ipods. Por ende, estas circunstancias y la tendencia a la practicidad hicieron su labor y alguien pensó en ofrecernos el llevar un solo aparato en el bolsillo en lugar de dos.

Samsung Sph M2500

Samsung fue el primer fabricante en ofrecer un teléfono móvil, el SPH-M2100 en 1999, con capacidad para reproducir audio MP3; a lo que se sumaron otros pioneros fabricantes ofreciendo la posibilidad de conectar auriculares (normalmente con conectores propietarios) y la de reproducir audio comprimido en formato MP3, AAC o ARM (un formato originalmente ideado para grabar notas de voz).

Desde ese momento quedaron más relegados los politonos y comenzó la era del audio real en el móvil, aunando la filosofía que inició el mítico Walkman de Sony en los 80 con la de la telefonía móvil en un único dispositivo.

Año 2005. El comienzo de la batalla por la calidad del sonido

Chico Escuchando Musica En Movil

Siendo realistas, los primeros móviles con reproducción de audio real todavía no ofrecían una calidad de sonido destacable. Las limitaciones de memoria interna implicaban el uso de audio comprimido a bajo bitrate (con notable pérdida de calidad), y la eléctronica interna seguía dando prioridad a las prestaciones teléfonicas en lugar de a la calidad como reproductor personal.

Sony Ericsson W800i

Estas circunstancias fueron aprovechadas por algunos fabricantes como Sony, Nokia o Motorola con sus respectivas series Walkman, XpressMusic y Rokr; desmarcándose a mediados de los dosmiles al ofrecer móviles claramente especializados en audio con botones específicos para el avance de pistas, conectores jack estándar para auriculares, espacio de almacenamiento ampliable mediante tarjetas externas, reproducción de MP3 al máximo bitrate, y una mejora en la calidad de sonido general con chips dedicados.

Un paréntesis... ¿De qué depende la calidad de sonido en los móviles?

Chica Escuchando Smartphone

Llegados a este punto de la historia ha llegado el momento de hacer un pequeño paréntesis para responder a la pregunta: ¿De qué depende la calidad de sonido en un móvil?

Pues simple y llanamente, de lo mismo que en los equipos hifi digitales. Todo reproductor de audio digital, ya sea un lector de CDs o un móvil, tiene una arquitectura interna similar donde se realiza una lectura de los datos digitales del archivo de audio y se descomprimen, para a continuación convertir esos datos en una señal de audio analógica real que podamos escuchar. Por tanto, tres de los factores más significativos para la calidad del sonido en cualquier reproductor serán:

  • Resolución digital de la grabación original.
  • Codec de compresión utilizado.
  • Conversión DAC.

Vamos a conocer estos tres aspectos un poco más en detalle y el cómo tenerlos en cuenta en nuestros dispositivos móviles.

La resolución digital de la grabación original

Señal muestreada

Todo archivo digital tiene una determinada resolución, que viene dictada por dos condiciones aplicadas en el momento de la digitalización de la grabación original: la frecuencia de muestreo y la cantidad de bits de cuantificación.

Es decir, la precisión con la que la señal analógica es transformada en datos digitales en el estudio de sonido, viene dada por la velocidad a la que se muestrea la señal analógica original, y por la cantidad de bits que se utiliza para codificar cada una de las muestras obtenidas.

Por tanto, cuanto mayores sean estos dos valores, mayor será la resolución de la señal grabada. Un estándar conocido por todos es el de la resolución del audio de un CD, con 44100 Hz de frecuencia de muestreo y 16 bits de cuantificación.

Esta resolución es más que suficiente para representar todo el rango de frecuencias audible humano, de 20 Hz a 20 KHz, pero no lo es para representar todo el rango dinámico de presión sonora de 120 dBs que somos capaces de discernir, quedándose en unos 96 dBs máximos.

Pues bien, a día de hoy ya contamos con mucha música a nuestro alcance que supera largamente la resolución del CD, en formatos de los denominados de Alta Resolución con frecuencias de muestreo de por ejemplo 96 KHz y una profundidad de cuantificación de 24 bits (esta vez sí, suficientes para representar el rango dinámico de 120 dBs que es capaz de discernir nuestro oído).

Si aspiramos a la máxima calidad, estos formatos de alta resolución son los que nos ofrecerán el mayor potencial de fidelidad.

El códec de compresión utilizado

Flac Logo

Aunque en el estudio se haya digitalizado una grabación en alta resolución de acuerdo a lo explicado en el apartado anterior, el archivo que nosotros recibimos suele tener aplicado un códec de compresión para optimizar su tamaño.

Los códecs existentes se pueden agrupar en dos familias, con una diferencia clave entre sí:

  • Códecs con pérdidas: reducen la calidad de la grabación original.
  • Códecs sin pérdidas: no alteran la calidad de la grabación original.

Los codecs con pérdidas son los que más consiguen reducir el tamaño del archivo, pero para ello eliminan detalles sonoros considerados menos perceptibles de la grabación original. Los ejemplos más extendidos son el famoso MP3, AAC, OGG Vorbis, WMA, etc...

Los codecs sin pérdidas reducen menos el tamaño del archivo, pero a su favor mantienen intacta la calidad de la grabación original. Algunos de los formatos más populares son FLAC, ATRAC, ALAC, WMA Lossless, etc...

Queda claro entonces que si buscamos la mejor calidad de sonido posible, los archivos codificados sin perdidas son la apuesta segura.

La conversión DAC

Flac Logo

Cuando reproducimos música en el móvil, al igual que ocurre en cualquier otro tipo de reproductor, el archivo digital de audio es leído y descomprimido con el códec correspondiente para así obtener los datos a reproducir, que todavía serán digitales, es decir, una serie de 1s y 0s.

Para que podamos escucharlo por los auriculares o los altavoces del móvil, el último paso necesario es la conversión de esos bits en una señal analógica real.

Este proceso se lleva a cabo en un chip integrado denominado conversor DAC (Digital to Analog Converter), y será también parte clave en la calidad de la reproducción. A mayor calidad de este chip, mayor calidad de sonido tendremos en el móvil.

llegados a este punto y una vez que sabemos de qué tres aspectos depende principalmente la calidad de sonido en el móvil, seguimos con el repaso histórico donde lo habíamos dejado.

Año 2008. El nuevo paradigma de los smartphones, y la calidad del sonido

Smartphone Sony Con Auriculares

En torno al año 2008 entrábamos en un nuevo paradigma de la telefonía móvil... o de la informática portátil, como prefiramos decirlo...

Gracias al vertiginoso aumento de la capacidad de proceso y a la aparición de las aplicaciones con sus múltiples funcionalidades, lo que antes considerábamos sólo teléfonos ahora pasaban a convertirse en todos unos mini-ordenadores personales que multiplicaban nuestras posibilidades de comunicación, información y ocio.

Hombre escuchando Xperia Z2

Como es lógico, en lo que respecta a la calidad de sonido este cambio de paradigma también significó un importante revulsivo. El incremento de la velocidad de las CPUs y de la capacidad de almacenamiento de los móviles, nos da por fin la posibilidad de almacenar y reproducir los archivos de alta resolución y comprimidos con los codecs sin pérdidas que explicábamos en el apartado anterior. Por fin podemos reproducir en nuestros móviles los mismos formatos que los equipos más exclusivos de alta fidelidad.

Y para nuestra suerte, seguimos contando con algunos fabricantes que se preocupan de ofrecernos gamas de smartphones con una electrónica interna especializada en audio y con DACs de calidad superior, para colmar las necesidades de los más sibaritas.

Es por tanto gracias a la era del smartphone que podemos encontrar ya algunos dispositivos con las prestaciones necesarias en los aspectos cruciales de la calidad de sonido, para que se reproduzca el audio mas cercano que nunca antes a la grabación original.

Año 2014. Android 5 como fuente para DACs externos: USB Audio

Usb Audio Android

Recientemente hemos tenido otra buena noticia respecto a la calidad musical en los móviles, y es que desde Android 5 Lollipop y si el conector USB de nuestro móvil soporta la tecnología OTG, es posible transmitir audio en formato digital a través del USB, por si preferimos saltarnos la conversión de digital a analógico que incorpora nuestro smartphone para delegarla en un conversor DAC externo de calidad superior.

Esto es posible gracias a la implementación en Android 5 del estándar USB Audio, con el que ya son compatibles muchos DACs externos de alta fidelidad así como algunas dockstations y otros accesorios. Como es lógico, el uso de esta prestación sólo mejorará la calidad de sonido de nuestro móvil cuando el DAC externo que elijamos sea de una calidad superior al que incorporaba internamente nuestro dispositivo.

La calidad del sonido está en nuestras manos

Movil Con Auriculares

Como hemos visto, la evolución histórica del teléfono móvil ha colmado la necesidad de escuchar nuestra música preferida allá donde estemos, contando siempre con una linea de producto especializada en calidad de sonido para aquellos que nunca se han conformado con una reproducción sonora "del montón".

Hoy en día estamos a un nivel en el que podemos encontrar una calidad cercana a la de magníficos equipos hifi, así que está en nuestras manos discernir entre la amalgama de teléfonos para disfrutar de la música hasta el último detalle. Eso si! y aunque aquí no lo hayamos hablado, tampoco habrá que desdeñar la elección de unos auriculares en consonancia con nuestro flamante teléfono móvil!

En Espacio Sony:

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