La calidad de audio es la precisión y el disfrute del audio que el usuario puede escuchar desde un dispositivo electrónico. La calidad del audio depende de la tasa de bits, la tasa de muestreo, el formato del archivo y el método de codificación. También depende de la capacidad del codificador para conseguir los bits importantes.
La tasa de bits se refiere a la calidad de audio del flujo. Se mide en Kilobitsperseg (kbps o k). La tasa de bits es el número de bits (datos) codificados por segundo o el número de bits transmitidos o recibidos por segundo. Cuanto mayor sea la tasa de bits, mayor será la frecuencia de muestreo, se necesitará un gran ancho de banda y se obtendrá una buena calidad de audio. Las tasas de bits bajas hacen que el tamaño del archivo sea menor y que el ancho de banda sea menor, con lo que la calidad del audio disminuye. Para obtener música de buena calidad, se prefiere una tasa de bits de 64-128kbps (se recomienda 96kbps o más).
La tasa de muestreo es el número de muestras por unidad de tiempo. Una muestra es una medida de la amplitud de la señal y contiene la información del valor de la amplitud de la forma de onda de la señal durante un período de tiempo. La frecuencia de muestreo también se denomina frecuencia de muestreo, ya que a mayor frecuencia de muestreo se obtiene una señal similar a la señal analógica original para obtener una buena calidad de audio. El tamaño del archivo depende de la frecuencia de muestreo. La profundidad de bits se refiere al número de bits de cada muestra y determina la relación máxima entre la señal y el ruido. La profundidad de bits puede ser de 16 bits, 24 bits o 32 bits, pero para los CD de audio se prefieren los 16 bits. La frecuencia de muestreo se mide en hercios (Hz). Según el teorema de Nyquist, la frecuencia de muestreo para producir la forma de onda original exacta debe ser el doble de la frecuencia original de la señal. El ancho de banda del oído humano es de 20Hz-20kHz, el audio muestreado puede ser a una velocidad superior a 40kHz (normalmente se prefiere 44,1KHz).
El ancho de banda es la velocidad a la que se pueden enviar o recibir los datos, y depende de la tasa de bits a la que se envían o reciben los datos. A medida que aumenta la tasa de bits, aumenta la cantidad de datos transmitidos por segundo a una buena tasa de muestreo para producir la réplica de la señal analógica con más profundidad de bits (16 para el audio), aumentando así el ancho de banda y el tamaño del archivo para producir la mejor calidad de audio. A continuación se indican algunas de las tasas de bits y de muestreo preferidas: Para el formato MP3, las tasas de bits y la tasa de muestreo de Mp3 para estéreo pueden variar entre 96-320 kbps/44,1-48KHz, las tasas de bits preferidas son 128Kbps/44,1KHz, 96Kbps/44,1KHz. La calidad del audio depende del formato codificado, es difícil determinar qué formato codificado a la tasa de bits elegida suena bien. Por ejemplo, la tasa de bits a 128kbps del formato Mp3 suena con la misma calidad que el formato AAC a 96kbps/44,1KHz (formato comprimido con pérdidas de Apple para itunes).
Cálculo de la tasa de bits (formato sin comprimir) tasa de bits=bitspersample(16-bit o 24-bit)*muestraspersec(44,1KHz-48KHz)*número de canales. El ejemplo del strereo de 16 bits y 48Khz contiene una tasa de bits de 1,5Mb/seg. Cálculo del tamaño del archivo En el caso del formato sin comprimir, el tamaño del archivo es = (bits por muestra (16 bits o 24 bits) *muestras por segundo (44,1KHz-48KHz) *número de canales*duración (número de segundos que dura la música))/8. Ejemplo: 16-bit 44.1Khz estéreo para 60 minutos, el tamaño del archivo es de 630MB. Para el formato comprimido Tamaño del archivo=((tasa de bits en kbps)*(duración del audio en seg))/8 Ejemplo 16 bits 44,1Khz estéreo para 60min a 128Kbps el tamaño del archivo es de 10,8MB Para la transmisión en directo el ancho de banda necesario puede calcularse mediante la fórmula: ancho de banda=escuchas*tasa de bits*duración(duración del audio por día)*número de días. El ancho de banda necesario para una tasa de bits de 128Kbps es de 57,6MB/hora. Tabla que representa el ancho de banda para varias tasas de bits La longitud del archivo se toma como 60min(180 seg)
| Tasa de bits | Tamaño de bits(bit) | Canal | Tasa de muestreo | Tamaño de archivo(sin comprimir) | Ancho de banda consumido | Nº. de horas para 1GB Audio |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 24kbps | 16 | Estéreo | 44,1KHz | 630MB | 10.8MB/hr | 92 |
| 56kbps | 16 | Estéreo | 44.1KHz | 630MB | 25,2MB/hr | 39 |
| 56kbps | 24 | Stereo | 44.1KHz | 948MB | 25,2MB/hr | 39 |
| 96kbps | 16 | Stereo | 44,1KHz | 630MB | 43.2MB/hr | 23 |
| 128kbps | 24 | Estéreo | 44.1KHz | 948MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 128kbps | 16 | Stereo | 44.1KHz | 691MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 128kbps | 16 | Mono | 48KHz | 342MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 128kbps | 16 | Estéreo | 22KHz | 316MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 196kbps | 16 | Estéreo | 44.1KHz | 630MB | 88.2MB/hr | 11 |
| 196kbps | 16 | Mono | 44.1KHz | 342MB | 88.2MB/hr | 11 |