El aliasing en audio es uno de esos conceptos que puede que conozcas intuitivamente, pero que no dominas. La mayoría de los productores de música o incluso los oyentes ocasionales pueden identificar que algo no va bien cuando se produce aliasing, aunque merece la pena entender bien cómo se daña la señal de audio original para evitar este proceso destructivo.

A continuación, explicaremos qué es el aliasing en audio, cómo suena y compartiremos algunas estrategias que te ayudarán a evitar introducir aliasing en tu mezcla.

Aliasing en audio

El aliasing es un proceso destructivo que puede producirse al convertir una señal analógica (o sonido en directo) en audio digital. Cuando una señal de audio se recrea digitalmente a una frecuencia de muestreo demasiado baja para el audio, puede provocar que los componentes de alta frecuencia queden mal representados, submuestreados y, en última instancia, distorsionados.

Aquí puedes escuchar cómo suena el aliasing, a veces llamado distorsión por aliasing:

¿Qué es la frecuencia de Nyquist?

Cuando hablamos de aliasing en audio, es posible que nos encontremos con el concepto de teorema de Nyquist o frecuencia de Nyquist. Este concepto debe su nombre a Harry Nyquist, que descubrió que para evitar el aliasing al convertir una señal analógica en una señal de audio digital, hay que procesar el audio al doble del componente de frecuencia más alto.

Vamos a desglosarlo un poco. En palabras sencillas, la frecuencia más alta es la mitad de la frecuencia de muestreo para evitar errores al convertir una señal analógica en audio digital. Este procesamiento de audio digital se produce en tu interfaz, dentro de una mesa de mezclas, o siempre que la señal pasa por un conversor analógico a digital (conversor A/D).

Podemos utilizar el teorema de Nyquist para explicar por qué es habitual utilizar una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz o 48 kHz en audio digital. Como la gama de frecuencias del oído humano es aproximadamente de 20 Hz a 20 kHz, si duplicamos el extremo superior, obtenemos 40 kHz. Añade un poco de búfer y obtendrás las frecuencias de muestreo más comunes utilizadas para procesar y reproducir audio en el sistema digital actual.

¿Todavía no sabes cómo entender el teorema de la frecuencia de Nyquist y su relación con el aliasing? Echa un vistazo a esta explicación:

¿Qué causa el aliasing en la música?

En términos científicos, el aliasing se produce cuando un osciloscopio no puede muestrear una señal analógica lo suficientemente rápido, creando contenidos de frecuencia mal identificados que se presentan como artefactos dentro del audio procesado. En otras palabras, se produce cuando la frecuencia de muestreo es demasiado baja para procesar un determinado fragmento de audio, lo que provoca errores y componentes de alta frecuencia indistinguibles en la señal digitalizada.

El aliasing también se produce en otros medios, como el vídeo, en relación con la frecuencia de muestreo. Para algunos, el aliasing puede explicarse mejor mediante el ejemplo del efecto rueda de carreta, que muestra el aliasing temporal:

¿Cómo suena la distorsión?

Puedes buscar ejemplos de aliasing de audio o escuchar el fragmento que hemos incluido más arriba; suena como frecuencias agudas y atonales que resultan algo ásperas para los oídos. Como veremos más adelante, hay algunos plugins de downsampling que lo recrean deliberadamente para conseguir un efecto determinado. Por ejemplo, el plugin "Redux" de Ableton utiliza el downsampling para crear artefactos en el audio:

Cómo evitar el aliasing en audio

Para evitar el aliasing en el audio, utiliza frecuencias de muestreo de 44,1 kHz o superiores al grabar o procesar audio. Esto supone que estás convirtiendo una señal analógica en audio digital en el contexto de producir y compartir canciones a través de salidas estándar como plataformas de streaming o redes sociales.

Otras salidas más matizadas, como la radiodifusión, la televisión y el cine, pueden requerir diferentes requisitos de frecuencia de muestreo, todos los cuales deben ser proporcionados por su respectivo canal de distribución. Para evitar el aliasing de audio, basta con utilizar la frecuencia de muestreo adecuada.

¿Se utiliza el aliasing de forma creativa?

Sí. La distorsión de aliasing o downsampling puede tener un efecto Lo-fi único que se incorpora en plugins de emulación retro, plugins de vinilo y otros efectos como Redux de Ableton para crear conscientemente artefactos en el audio. Este efecto se utiliza generalmente con moderación, pero puede añadir mucho carácter a tus mezclas cuando se utiliza deliberadamente pero con moderación.

¿Cómo sé qué frecuencia de muestreo utilizar?

Según el teorema de Nyquist, debes utilizar una frecuencia de muestreo que sea el doble de la amplitud de la frecuencia más alta de tu composición. Teniendo en cuenta que el rango de audición humana se reduce en torno a los 20.000 Hz, no tendrás ningún problema si utilizas la frecuencia de muestreo estándar de 44,1 kHz. Algunos ingenieros procesan el audio a 48 kHz por si acaso, para capturar toda la señal de audio convertida con total fidelidad, pero esto puede resultar excesivo para el oyente medio.

Recuerda que cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, más datos se capturarán y, por tanto, mayor será el archivo. Seleccionar una frecuencia de muestreo más alta tiene sus ventajas y desventajas, pero en general, si optas por 44,1 kHz o más, no tendrás ningún problema para reproducir audio analógico en una señal digital con precisión.

Es lógico que los 44,1 kHz sean suficientes en la mayoría de los casos, ya que reflejan el rango de audición humano, pero no hay que olvidar el poder y la sencillez de usar los oídos. Puedes oír cuando las señales de audio tienen artefactos no deseados. Prueba SIEMPRE tus mezclas y masters en varios canales de salida para asegurarte de que no se te escapa ningún error estilístico o técnico en el procesamiento de audio, como el aliasing.

¿Puedo corregir la distorsión de audio?

La única forma de eliminar por completo el aliasing es procesar la señal analógica a una frecuencia de señal adecuada, de acuerdo con el concepto de frecuencia de Nyquist detallado anteriormente. Sin embargo, el aliasing en el audio puede hacerse menos perceptible utilizando un filtro de paso bajo, de forma que se oigan menos las señales de alta frecuencia que se han distorsionado.

Lo ideal es cambiar la configuración de la frecuencia de muestreo para evitar el problema. Esto se puede hacer en las preferencias de tu estación de trabajo de audio digital, en tu conversor A/D o en cualquier otro equipo que te ayude a convertir audio de una señal analógica a digital.

También hay que tener en cuenta que algunos plugins centrados en la distorsión pueden introducir aliasing. Para mitigarlo, puedes optar por ajustes de alta calidad, como el conmutador de activación/desactivación de alta calidad presentado en Ableton Live en dichos plugins:

Por algo es un tópico de la ingeniería: en caso de duda, confía en tus oídos. Procesa deliberadamente y haz pruebas A/B con cada capa de efectos mientras mezclas para asegurarte de que sólo introduces en la mezcla el contenido de frecuencia deseado. Una técnica de grabación y un escalonamiento de ganancia adecuados también pueden ayudarte a producir una señal de audio limpia durante la grabación.

Evitar el aliasing en audio es una buena regla de oro

Como ya hemos comentado, hay algunos escenarios selectos en los que utilizamos el aliasing en audio dentro del contexto de intentar crear artefactos de audio para un efecto particular. Sin embargo, fuera de ese espacio, las señales de audio deben conservarse, procesarse y manipularse dentro de su rango de audiofrecuencia para mantener intactos los componentes de alta frecuencia.

Siempre que utilices una técnica de procesamiento de audio digital adecuada y conserves la muestra de una etapa de producción a la siguiente, no tendrás que preocuparte demasiado por las frecuencias agudas que se producen con el aliasing de audio.