¿Debería ajustar el volumen por software o hardware para obtener un sonido óptimo?

Puede ajustar el volumen de su altavoz en la aplicación, en todo el sistema operativo o mediante los controles físicos en la configuración de su altavoz. ¿Qué método es mejor para un sonido óptimo??

La sesión de Preguntas y Respuestas de hoy nos llega por cortesía de SuperUser, una subdivisión de Stack Exchange, una agrupación impulsada por la comunidad de sitios web de preguntas y respuestas.

La pregunta

El lector superusuario Qqwy plantea la siguiente pregunta:

Si la música no es lo suficientemente alta, ¿cómo obtengo la mejor calidad (incluso si la diferencia es tan pequeña que es insignificante)??

• Al hacer que la música sea más alta en mi reproductor de música, juego u otro programa de software que produzca sonido?
• Subiendo el volumen al nivel del sistema operativo (por ejemplo, haciendo clic en el icono del altavoz en el área de notificación de Windows y subiendo el volumen)?
• Al aumentar el volumen en el amplificador o los altavoces que están conectados a su computadora, y así cambiar el volumen en el hardware?

¿Importan los programas vs. OS? ¿Importa el software frente al hardware??

Vayamos al fondo de las cosas: ¿es mejor aumentar el volumen en el altavoz o en la configuración de su computadora??

La respuesta

El colaborador de Superusuario Indrek interviene con una respuesta definitiva a la pregunta:

Programa vs OS generalmente no importa. Lo que importa es si estás ajustando el volumen en software o en hardware.

Reducir el volumen en el software es básicamente equivalente a reducir la profundidad de bits. En el audio digital, la señal se divide en muestras distintas (tomadas miles de veces por segundo), y la profundidad de bits es el número de bits que se utilizan para describir cada muestra. La atenuación de una señal se realiza al multiplicar cada muestra por un número menor que uno, con el resultado de que ya no se usa la resolución completa para describir el audio, lo que resulta en un rango dinámico reducido y una relación señal / ruido. Específicamente, cada 6 dB de atenuación es equivalente a reducir la profundidad de bits en uno. Si comenzó con, digamos, audio de 16 bits (estándar para CD de audio) y redujo el volumen en 12 dB, en su lugar estaría escuchando audio de 14 bits. Baje el volumen demasiado y la calidad comenzará a sufrir notoriamente..

Otro problema es que estos cálculos a menudo resultarán en errores de redondeo, debido a que el valor original de la muestra no es un múltiplo del factor por el que se dividen las muestras. Esto degrada aún más la calidad del audio al introducir lo que básicamente es ruido de cuantificación. Una vez más, esto ocurre principalmente a niveles de volumen más bajos. Diferentes programas podrían usar algoritmos ligeramente diferentes para atenuar la señal y resolver esos errores de redondeo, lo que significa que podría puede haber alguna diferencia en la señal audible resultante entre, digamos, un reproductor de audio y el sistema operativo, pero eso no cambia el hecho de que en todos los casos aún está reduciendo la profundidad de bits y esencialmente desperdiciando una parte del ancho de banda en la transmisión de ceros. de informacion util.

Este PDF tiene más información y algunas ilustraciones excelentes si está interesado en aprender más..

El resultado de reducir el volumen en hardware depende de cómo se implementa el control de volumen. Si es digital, entonces el efecto es muy parecido a reducir el volumen en el software, por lo que probablemente haya poca o ninguna diferencia en lo que use, en términos de calidad de audio..

Idealmente, debería emitir audio desde su computadora a todo volumen, para obtener la mayor resolución posible (profundidad de bits) y luego tener un control de volumen analógico como una de las últimas cosas frente a los altavoces. Suponiendo que todos los dispositivos en su ruta de señal son de una calidad más o menos comparable (es decir, no está emparejando un amplificador barato de gama baja con una fuente digital de gama alta y DAC), eso debería brindar la mejor calidad de audio.

@Joren publicó una buena pregunta en los comentarios:

Entonces, si quiero configurar el control de volumen del software al máximo, ¿cómo trato con mis controles analógicos que de repente tienen un rango utilizable súper pequeño? (Porque incluso girar el volumen analógico a la mitad es demasiado alto).

Esto puede ser un problema cuando el control de volumen es parte de un amplificador, que es probablemente el caso con la mayoría de las configuraciones de computadoras. Dado que el trabajo de un amplificador es, como su nombre lo indica, amplificar, esto significa que la ganancia del control de volumen varía de 0 a más de 1 (a menudo mucho más), y para el momento en que haya girado el control de volumen hasta el punto medio, probablemente ya no esté atenuando, pero en realidad está amplificando la señal más allá de los niveles establecidos en el software.

Hay un par de soluciones para esto:

• Consigue un atenuador pasivo. Como no amplifica la señal, su ganancia varía de 0 a 1, lo que le proporciona un rango de uso mucho mayor.
• Tiene dos controles de volumen analógicos. Si su amplificador de potencia o sus altavoces tienen un control de volumen o ajuste de entrada, funcionará muy bien. Úselo para establecer un nivel de volumen maestro para maximizar el rango utilizable de su control de volumen regular.
• Si los dos anteriores no son posibles o factibles, simplemente baje el volumen en el nivel del sistema operativo, hasta que haya alcanzado el mejor compromiso entre el rango utilizable en el control de volumen analógico y la calidad de audio. Mantenga los programas individuales al 100% para evitar varias reducciones de profundidad de bits en una fila. Esperemos que no haya una pérdida notable en la calidad de audio. O si lo hay, entonces es probable que empiece a buscar un nuevo amplificador que no tenga entradas sensibles o, mejor aún, tenga una forma de ajustar la ganancia de entrada.

@Lyman Enders Knowles señaló en los comentarios que el problema de la reducción de la profundidad de bits no se aplica a los sistemas operativos modernos. Específicamente, a partir de Vista, Windows muestra de forma automática todos los flujos de audio a un punto flotante de 32 bits antes de realizar cualquier atenuación. Esto significa que, por más bajo que gire el volumen, no debería haber una pérdida efectiva de resolución. Aún así, eventualmente, el audio tiene que convertirse en conversión descendente (a 16 bits, o 24 bits si el DAC lo admite), lo que introducirá algunos errores de cuantificación. Además, atenuar primero y luego amplificar aumentará el nivel de ruido, por lo que el consejo de mantener los niveles de software al 100% y atenuar en hardware, tan cerca del final de su cadena de audio, sigue en pie..

¿Tienes algo que agregar a la explicación? Apague el sonido en los comentarios. ¿Quieres leer más respuestas de otros usuarios de Stack Exchange con experiencia en tecnología? Echa un vistazo a la discusión completa aquí.