Elegir una interfaz de audio no es tan fácil como lo pensamos. Hay demasiados marcas y modelos disponibles en el mercado y el marketing luego no ayuda mucho.

Por esa razón decidí escribir este post donde les voy a contar que es una interfaz de audio, que es lo que hay que considerar a la hora de comprar una.

Empecemos como elegir una interfaz de audio y saber que es y como funciona:

¿Qué es una interfaz de audio?

Son dispositivos electrónicos que se encargan principalmente de transformar una señal eléctrica proveniente de una consola o preamplificador en formato digital para poder almacenarla y procesarla en la computadora.

La parte que realiza esta transformación se llama conversor analógico/digital (AD) cuando estamos grabando audio y el conversor digital/analógico (DA) cuando estamos reproduciendo audio.

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Muchas veces, la interfaz de audio viene con los preamplificadores internos permitiendo conectar directamente un instrumento o un micrófono sin embargo algunas incorporan solamente los conversores.

Dependiendo de la gama y el rango de precio vienen con varias funciones además del proceso de conversión que digo anteriormente.

Las tarjetas de audio que incorporan las computadoras modernas son también interfaces de audio, pero con funciones reducidas, pero en esencia son lo mismo.

¿Cómo funcionan una interfaz de audio?

El proceso que llevan a cabo las interfaces de audio en la conversión analógica digital se llama muestreo y cuantización. Este proceso se lleva a cabo en señales eléctricas de nivel de línea (que ya han sido preamplificadas) y consiste en la toma de muestras de esas señales en un intervalo de tiempo fijado por el usuario y se denomina frecuencia de muestreo o sample rate.

Por otro lado, a esas muestras en el tiempo se les asigna un valor de amplitud que varía entre una cantidad fija de estados posibles; la cantidad de estados es también elegida por el usuario y se denomina la profundidad en bits o bit rate.

A mayor frecuencia de muestreo y número de bits se dice que se tiene una mayor resolución en el sistema, es decir que el sonido es de mayor calidad.

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Señal de audio (en rojo) en el proceso de muestreo (líneas verticales) con sus respectivos valores de amplitud (puntos azules).

En la imagen podemos ver un ejemplo de cómo se realiza el proceso internamente a una resolución de 4 bits (16 estados posibles o desde -8 a + 7, se cuenta el 0 como un estado).

Cuando el valor de amplitud que permite el sistema se desvía del valor de la señal analógica se produce una distorsión a la forma de onda original.

Es por eso que mientras mayor resolución tenga el sistema menor distorsión va a haber y mejor calidad va a tener el audio, con el costo del aumento exponencial de la información que hay que guardar.

¿Cuáles son los valores estándar de frecuencia de muestreo y bits?

La frecuencia de muestreo estándar mínima para que se pueda abarcar el espectro audible por el ser humano (20 Hz a 20 kHz) es de 44.1 kHz.

La misma fue determinada por el teorema de Nyquist que dice que para reconstruir una señal correctamente se necesita por lo menos el doble de la máxima frecuencia a muestrear.

Ahora, el doble de 20 kHz son 40 kHz, sin embargo, los convertidores usan filtros (pasa bajos) en el proceso de conversión lo que hace que exista audio por encima de 20 kHz y el excedente es para que el audio de interés (20 Hz- 20 kHz) no se vea afectado por el filtro.

Posteriormente a esas muestras se les da un valor de amplitud equivalente a la amplitud de la señal de entrada analógica. El número de bits estándar es 16 bits que son el equivalente a 65.536 valores posibles (El número viene de elevar 2^número de bits, en este caso 2 ^16).

El uso de la potencia de base dos deviene del hecho de que se usa el sistema binario donde existen solamente dos estados posibles como en el funcionamiento del CD por ejemplo (presencia o ausencia de luz).

Esos dos estados (1 y 0) representan el 2 y por lo tanto al bit (o dígito binario). Por otro lado, el exponente es la cantidad de estados posibles en determinado sistema es decir un sistema de 8 bits tiene (2^8 = 256) o 256 estados posibles. Volviendo a la resolución estándar en audio tenemos los 16 bits que son (2^16 = 65.536) o 65.536 estados posibles que van a tomar cada una de las 44.100 muestras cada segundo.

Esa es muchísima información que nuestra computadora tiene que procesar cada segundo y es aún mucho mayor si estamos grabando una cantidad considerable de pistas en simultáneo.

¿En qué me tengo que fijar al comprar una interfaz de audio?

En el mercado existen una infinidad de opciones en cuanto a interfaces se refiere, algunas de ellas con distintas funciones y especificaciones además de los convertidores AD/DA.

Por esta razón vamos a repasar algunas de las cosas que probablemente necesitemos que nuestra interfaz haga y las diferencias que existen entre los distintos modelos o tipos de interfaces de audio. Veamos:

  • Preamplificadores: Una de las primeras cosas que nos tenemos que fijar al buscar una interfaz es si pensamos usar micrófonos y si disponemos de preamplificadores para ellos.
    Si no tenemos preamplificadores hay interfaces que tienen eso cubierto y además disponen del phantom power para alimentar a los micrófonos de condensador. La cantidad de preamplificadores que vamos a precisar va a depender de nuestro uso, si solo vamos a grabar voces y en alguna ocasión alguna guitarra o teclado posiblemente necesitemos una interfaz con dos preamplificadores. Pero si pensamos grabar una batería por ejemplo o una banda completa vamos a necesitar 8 o más preamplificadores.
  • Número de canales de entradas/salidas: Otra de las consideraciones a tener en cuenta es el número de canales que podemos grabar simultáneamente independientemente del número de preamplificadores con que la interfaz cuente. Hay interfaces desde un solo canal hasta 16 o más canales simultáneos, el número de canales va a ir acompañado del precio por lo general.
  • Calidad de convertidores: Tal como mencionamos antes los convertidores son muy importantes en la calidad del audio que vamos a registrar, por lo general mientras mejores son los convertidores mayor precio es el que vamos a tener que pagar. Por otro lado, en general las interfaces con los convertidores de más alta calidad no incorporan preamplificadores en su diseño.
    Afortunadamente la mayoría de los convertidores del mercado e incluso los de un precio muy accesible son lo suficientemente buenos como para lograr resultados de muy buena calidad. Casi todas las interfaces al menos dan la posibilidad de grabar a 16 bits/ 44.1 kHz lo que es bastante aceptable.
  • Latencia: Es el tiempo que demora el audio desde que se graba hasta que se reproduce y se escucha en los audífonos, por ejemplo. Es importante en especial cuando vamos a grabar y es esencial que se mantenga muy baja, en el mercado en general la gran mayoría de las interfaces tienen una latencia muy baja, incluso llamada cero (en realidad son muy pocos milisegundos y se hace imperceptible). El problema yace cuando la latencia es muy grande y empezamos a escuchar que lo que tocamos está retrasado con lo que oímos y por esto se hace muy difícil tener una buena performance.
  • Wordclock o reloj interno: Otro detalle a tener en cuenta en el proceso de conversión AD/DA es el reloj que permite que la frecuencia de muestreo sea exacta y constante en el tiempo el mismo recibe el nombre de Wordclock.
    La función que cumple este reloj es la de indicar cuando se tiene que tomar una muestra y mantener el sincronismo en el tiempo.
    Si estamos en un entorno con varios dispositivos digitales vamos a necesitar mantener la sincronía para que no existan errores digitales o distorsiones. En estos casos generalmente se busca tener un dispositivo que se encargue solo de emitir la señal de reloj o de lo contrario se establece a uno de los dispositivos como maestro (el que emite la señal de reloj) y a los demás como esclavos (los que reciben la señal de reloj del dispositivo maestro y se sincronizan a él).
    Un problema asociado a la desincronización del reloj es el jitter que se escucha como distorsiones muy desagradables y a veces repetitivas del tipo click o similares.
  • Salidas para monitores: Otra de las cosas a tener en cuenta es si la interfaz tiene salida para monitores, en  general este tipo de salida se presenta con conectores del tipo  TRS (tip ring sleeve) o XLR balanceados.
    La buena noticia es que muchas interfaces muy accesibles tienen este tipo de salidas que nos sirven para alimentar a parlantes autoamplificados (activos).
    Hay que tener en cuenta que si tienen  este tipo de salidas es bueno que también tengan un control de volumen o nivel para controlar lo que les llega a los parlantes y poder monitorear a un nivel adecuado.
  • Salidas para audífonos: Muchas de las interfaces disponibles en el mercado disponen además de salidas para monitores, de salidas para audífonos (auriculares o fonos). Estas son muy útiles ya que por lo general incluyen un preamplificador para audífonos interno y un control de nivel justo para cuando necesitamos hacer una mezcla para músico rápida. Sin lugar a dudas es un agregado muy positivo.
  • Tipo de conectividad digital: Algo a tener en cuenta es el tipo de transmisión digital que usa la interfaz para enviar y recibir los datos, en este punto existen interfaces USB, USB2.0, USB 3.0 , Firewire 400, Firewire 800 y Thunderbolt entre las más comunes. Lo que hay que pensar es que mientras más cantidad de canales permite grabar/reproducir la interfaz más velocidad de transmisión de datos vamos a necesitar que tenga la misma. Antes de comprar la interfaz tenemos que asegurarnos que nuestra computadora soporta el tipo de puerto/protocolo de la interfaz para no pasar un mal rato después de haber adquirido el producto.

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