Frecuencia de Muestreo y Bit Depth
Herramienta educativa de digitalización de audio — modifique los parámetros y observe el impacto en la señal
Cómo usar este interactivo
Esta herramienta permite explorar los dos parámetros que definen la calidad del audio digital: la frecuencia de muestreo (cuántas veces por segundo se toma una muestra de la señal) y el bit depth (con cuánta precisión se mide cada muestra).
Gráfico 1 — Onda digitalizada: la línea azul es la onda analógica original. La escalera verde es la señal reconstruida digitalmente — sus escalones reflejan la resolución del bit depth. Los puntos ámbar son las muestras tomadas a la frecuencia elegida. A menor frecuencia de muestreo o menor bit depth, mayor es la distorsión visible.
Gráfico 2 — Rango dinámico: muestra el espacio disponible entre el piso de ruido (zona roja) y el techo de saturación en 0 dB. La zona verde es el headroom útil. Cada bit agrega 6 dB de rango. El control de ruido de fondo simula el ambiente acústico real de la grabación.
Laboratorio ADC: importe un archivo de audio real para escuchar y visualizar los efectos en tiempo real. El medidor muestra el nivel en dBFS y el analizador de espectro indica qué frecuencias son capturadas (azul) y cuáles son eliminadas (rojo) según el límite de Nyquist.
Sugerencia didáctica: comience con 11 025 Hz y 8 bits — la degradación es clara pero la señal sigue siendo reconocible. Luego baje a 4 000 Hz y 4 bits para demostrar el colapso del espectro.
Gráfico 1 — Onda digitalizada: la línea azul es la onda analógica original. La escalera verde es la señal reconstruida digitalmente — sus escalones reflejan la resolución del bit depth. Los puntos ámbar son las muestras tomadas a la frecuencia elegida. A menor frecuencia de muestreo o menor bit depth, mayor es la distorsión visible.
Gráfico 2 — Rango dinámico: muestra el espacio disponible entre el piso de ruido (zona roja) y el techo de saturación en 0 dB. La zona verde es el headroom útil. Cada bit agrega 6 dB de rango. El control de ruido de fondo simula el ambiente acústico real de la grabación.
Laboratorio ADC: importe un archivo de audio real para escuchar y visualizar los efectos en tiempo real. El medidor muestra el nivel en dBFS y el analizador de espectro indica qué frecuencias son capturadas (azul) y cuáles son eliminadas (rojo) según el límite de Nyquist.
Sugerencia didáctica: comience con 11 025 Hz y 8 bits — la degradación es clara pero la señal sigue siendo reconocible. Luego baje a 4 000 Hz y 4 bits para demostrar el colapso del espectro.
Frec. muestreo
11 025 Hz
Bit depth
8 bits
Rango total
48 dB
Ruido de fondo
20 dB
Headroom útil
28 dB
Frecuencia de muestreo
11 025 Hz
Bit depth
8 bits
Onda original
Señal digital reconstruida
Muestras (frec. de muestreo)
Niveles de cuantización (bit depth)
Gráfico 1 — Onda original, muestreo y cuantización
Frecuencia de muestreo: 11 025 Hz
Radio AM digital. Nyquist en ~5,5 kHz. La música suena opaca; los agudos desaparecen.
Bit depth: 8 bits
256 niveles de amplitud (2⁸). ~48 dB de rango dinámico. El ruido de cuantización es audible en pasajes suaves.
Gráfico 2 — Rango dinámico, ruido de fondo y headroom
Ruido de fondo (ambiente)
20 dB
Estudio pro
Cómo leer este gráfico
El techo es siempre 0 dB (saturación). El rango total crece hacia abajo — cada bit suma 6 dB. La zona roja es el piso de ruido; la zona verde es el headroom útil donde debe vivir la señal. Suba el ruido de fondo para simular distintos ambientes de grabación.
8 bits → 48 dB totales
Con 20 dB de ruido de fondo, la línea de ruido queda en -61 dB. Quedan 61 dB de headroom útil hasta saturar en 0 dB.
🔬 Laboratorio de conversión ADC
Importe un archivo de audio real y escuche el efecto de cada parámetro. El medidor y el analizador de espectro responden en tiempo real a cualquier cambio de frecuencia de muestreo o bit depth.
Pasos: importe un archivo (diálogo o música) → presione Activar → mueva los sliders del primer apartado (Frecuencia de muestreo y Bit depth) y observe los cambios.
Medidor de nivel (dBFS): la barra sube hacia 0 dB cuando la señal es más fuerte. La línea azul marca el piso del rango disponible según el bit depth. Si la barra supera 0 dB, el audio satura.
Analizador de espectro: las frecuencias en azul son capturadas correctamente. Las frecuencias en rojo quedan por encima del límite de Nyquist (Frecuencia de muestreo ÷ 2) y son eliminadas por el filtro anti-aliasing. A menor frecuencia de muestreo, más espectro se vuelve rojo.
Pasos: importe un archivo (diálogo o música) → presione Activar → mueva los sliders del primer apartado (Frecuencia de muestreo y Bit depth) y observe los cambios.
Medidor de nivel (dBFS): la barra sube hacia 0 dB cuando la señal es más fuerte. La línea azul marca el piso del rango disponible según el bit depth. Si la barra supera 0 dB, el audio satura.
Analizador de espectro: las frecuencias en azul son capturadas correctamente. Las frecuencias en rojo quedan por encima del límite de Nyquist (Frecuencia de muestreo ÷ 2) y son eliminadas por el filtro anti-aliasing. A menor frecuencia de muestreo, más espectro se vuelve rojo.
Sin saturación
Señal de entrada
🎵
Arrastre un archivo o haga clic
MP3, WAV, OGG, FLAC
Nivel de salida
0 dB
−∞ dB
0 dB
Espectro de frecuencias
Frecuencias captadas
Límite de Nyquist — frecuencias eliminadas
20 Hz
200 Hz
2 kHz
20 kHz