¿Qué son WAV y FLAC?
WAV y FLAC son los dos formatos que almacenan audio sin perder ni una muestra — ambos son sin pérdidas. Lo hacen de formas muy distintas. WAV es el contenedor en bruto que guarda las muestras PCM sin comprimir tal como las produjo el micrófono o el sintetizador: cada instantánea de amplitud se escribe literalmente en el archivo, por eso WAV es grande pero perfectamente editable y el formato intermedio universal de los estudios. FLAC envuelve el mismo PCM en un compresor sin pérdidas que normalmente reduce el archivo entre un 50 y un 60% y que, aun así, permite decodificar exactamente de vuelta a los bytes originales — decodificar(codificar(x)) es igual a x, siempre. Ambos formatos conservan cada muestra, a diferencia de formatos con pérdidas como MP3, AAC y Ogg Vorbis (que tienen sus propias páginas); el precio es el tamaño del archivo.
Cinco datos para anclar el resto de la página:
• WAV = contenedor RIFF con PCM en bruto sin comprimir (ninguna compresión)
• FLAC = compresión sin pérdidas de PCM, normalmente un 50–60% más pequeño, decodificable byte a byte
• tasa de bits (bps) = frecuencia de muestreo (Hz) × profundidad de bits × canales — los únicos tres controles del tamaño del PCM
• tamaño de WAV (bytes) = tasa de bits × duración en segundos / 8 — cálculo completamente predecible
• Nyquist: frecuencia máxima reproducible = frecuencia de muestreo / 2; 44,1 kHz captura hasta 22,05 kHz, por encima del oído humano (20 kHz)
PCM y cómo funciona el audio digital
PCM (Pulse Code Modulation) es el formato en bruto universal del audio digital: la onda analógica se trocea en intervalos de tiempo iguales (la frecuencia de muestreo) y en cada intervalo la amplitud se redondea al nivel más cercano de un número fijo de niveles discretos (la profundidad de bits). Una grabación de 44,1 kHz / 16 bits / estéreo guarda 44 100 medidas de amplitud por segundo y por canal, cada una redondeada a uno de 216 = 65 536 niveles (con 24 bits: uno de 224 = 16 777 216). El teorema de muestreo de Nyquist–Shannon dice que una señal muestreada puede reconstruirse perfectamente siempre que su frecuencia más alta esté por debajo de la frecuencia de muestreo / 2. El oído humano llega hasta unos 20 kHz, así que 44,1 kHz (que captura hasta 22,05 kHz) es matemáticamente suficiente para una reproducción perfecta — por eso el estándar del CD adoptó exactamente esa frecuencia.
La profundidad de bits controla el rango dinámico (la relación entre la señal más fuerte y la más débil), no la respuesta en frecuencia. Cada bit adicional añade unos 6,02 dB de relación señal/ruido teórica: 16 bits dan 98,1 dB, 24 bits dan 146,2 dB, y el coma flotante de 32 bits (que usan internamente las DAW) da 194,4 dB. El hardware real nunca alcanza la cifra teórica: un ADC de 24 bits bien diseñado ofrece unos 120 dB de rango utilizable (vinilo: unos 70 dB; casete: unos 60 dB).
WAV es el contenedor PCM
WAV (o WAVE, formalmente WAVEform Audio File Format) es el contenedor RIFF de Microsoft/IBM definido en 1991. Su disposición en disco son tres fragmentos seguidos: una cabecera RIFF de 12 bytes que indica que el archivo es WAVE, un fragmento fmt que describe el formato PCM (frecuencia de muestreo, canales, profundidad de bits) y un fragmento data con las muestras en bruto. Los bytes van en little-endian; el formato no ha cambiado en 35 años; todos los sistemas operativos y DAW lo leen de forma nativa.
Como WAV guarda PCM en bruto sin compresión y sin más sobrecarga que la cabecera, el tamaño del archivo es exactamente predecible: bytes = frecuencia de muestreo × profundidad de bits × canales × duración en segundos / 8. Una pista de calidad de CD (44,1 kHz / 16 bits / estéreo, tasa de bits = 1 411 200 bps = 1411,2 kbps) consume 1 411 200 ÷ 8 = 176 400 bytes por segundo, lo que equivale a 10,584 MB por minuto o unos 42,336 MB para una canción de 4 minutos. El formato de estudio de 48 kHz / 24 bits / estéreo (tasa de bits 2304 kbps) sube a 17,280 MB por minuto. Esta previsibilidad es la razón por la que WAV sigue siendo el formato de intercambio de la industria.
FLAC es compresión sin pérdidas
FLAC (Free Lossless Audio Codec) fue diseñado por Josh Coalson en 2001 como respuesta abierta y libre de regalías al ALAC, entonces propietario de Apple. Trabaja sobre bloques de muestras (normalmente 4 096 con el nivel 5) en tres pasos: decorrelación entre canales (hace que los dos canales estéreo se parezcan más), codificación predictiva lineal (predice la siguiente muestra a partir de las anteriores y guarda solo el pequeño residuo) y codificación entrópica Rice (una forma casi óptima de empaquetar enteros pequeños en bits). La propiedad crucial: la decodificación devuelve el PCM original byte a byte. FLACdecode(FLACencode(x)) === x. Esa identidad es lo que hace a FLAC sin pérdidas — no "de alta calidad", sino idéntico bit a bit.
FLAC ofrece 9 niveles de compresión (de 0 a 8) que intercambian velocidad de codificación por tamaño de archivo. El nivel 0 es el más rápido y solo logra una reducción de alrededor del 30%; el nivel 5 es el predeterminado y llega a cerca del 55%; el nivel 8 exprime alrededor del 62%, pero tarda de 4 a 5 veces más en codificar. Los resultados reales dependen de la música: las pistas de piano solo o de voz se reducen entre un 45 y un 50% porque la señal es dispersa; la música orquestal o electrónica densa se reduce entre un 55 y un 65% porque el suelo de ruido es más predecible. Una pista típica de 4 minutos con calidad de CD en el nivel 5 queda en torno a 19,05 MB — casi exactamente la mitad de los 42,336 MB del WAV.
Tasa de bits y cálculo del tamaño de archivo
La tasa de bits de cualquier flujo PCM viene dada por una fórmula corta: bps = frecuencia de muestreo × profundidad de bits × canales. Puntos de referencia habituales:
- 1411,2 kbps — audio de CD (44,1 kHz / 16 bits / estéreo)
- 1536 kbps — 48 kHz / 16 bits / estéreo (DAT, primeros DVD)
- 2304 kbps — 48 kHz / 24 bits / estéreo (máster de estudio)
- 4608 kbps — 96 kHz / 24 bits / estéreo (alta resolución)
- 9216 kbps — 192 kHz / 24 bits / estéreo (ultra alta resolución)
Para convertir la tasa de bits en tamaño de archivo, se multiplica por la duración y se divide entre 8 (bytes por bit). Para el ejemplo de 4 minutos con calidad de CD: 1411200 × 240 / 8 = 42 336 000 bytes = 42,336 MB. Para FLAC, se multiplica el tamaño del WAV por 1 - razón_de_compresión: con el valor predeterminado del nivel 5, de alrededor del 55%, la misma pista es 42 336 000 × 0,45 ≈ 19 051 200 bytes ≈ 19,05 MB. Una pista de 48 kHz / 24 bits / estéreo pesa 17,280 MB por minuto en WAV y unos 7,78 MB por minuto en FLAC nivel 5. Los códecs con pérdidas (MP3, AAC, Opus) codifican el mismo audio a 128–256 kbps, diez veces menos otra vez — pero descartan muestras para ello. Una trampa de unidades que conviene conocer: las tasas de bits se expresan en kilobits por segundo (kbps), mientras que los administradores de archivos cuentan en kilobytes — divida entre 8 para convertir (1411,2 kbps ÷ 8 = 176,4 kB/s).
Cuándo usar WAV y cuándo FLAC
Ambos formatos son sin pérdidas, así que la cuestión es el flujo de trabajo y el ancho de banda, no la calidad. Use WAV cuando un editor o una DAW necesite PCM en bruto como entrada, cuando esté generando una mezcla intermedia que se procesará más, o cuando quiera un archivo máster que cualquier programa del mundo pueda leer sin bibliotecas. Use FLAC para tener audio sin pérdidas a la mitad de tamaño para archivo, bibliotecas musicales, streaming en red (un CD sin pérdidas cabe en unos 19 MB en lugar de 42 MB) y copias de seguridad de soportes físicos. FLAC también admite metadatos ricos mediante comentarios Vorbis, más capaces que los RIFF LIST INFO de WAV (que no tienen un campo de artista del álbum; por eso el editor de etiquetas de arriba oculta ese campo cuando se elige WAV).
Un consejo sobre el tamaño: las grabaciones de voz son mono por naturaleza — una boca, un micrófono. Grabar voz en estéreo duplica la tasa de bits sin ganancia de información (una grabación de voz de 1 hora a 44,1 kHz / 16 bits ocupa 317,5 MB en mono y 635,0 MB en estéreo), así que cambie la opción Canales de arriba a Mono para la voz.
Ideas erróneas habituales
- FLAC tiene "más calidad" que WAV. No: ambos son sin pérdidas perfectos bit a bit. FLAC simplemente guarda el mismo audio en menos espacio. Decodificar FLAC de vuelta a PCM da exactamente la misma secuencia de bytes que habría guardado WAV.
- Más profundidad de bits siempre suena mejor. 24 bits dan más margen para editar (las señales de bajo nivel quedan bien por encima del suelo de ruido), pero la entrega final al consumidor suele ser de 16 bits. Los 8 bits extra son precisión de trabajo dentro de la DAW, no calidad audible por los altavoces.
- La alta resolución (96 kHz / 192 kHz) suena mejor que el CD (44,1 kHz). Para música con dither perfecto, las personas no pueden distinguir frecuencias por encima de unos 20 kHz. 96 kHz captura contenido ultrasónico que nadie oye y que ningún auricular reproduce. El beneficio discutible de la alta resolución es que hay menos artefactos de aliasing en la cadena de grabación, no mejor calidad de reproducción.
- Convertir un MP3 a WAV restaura la calidad original. No. Una vez que la compresión con pérdidas descarta muestras, esas muestras se pierden para siempre. El archivo WAV resultante contiene artefactos del MP3: no es idéntico bit a bit al máster anterior al MP3, sea cual sea la extensión del archivo.
Herramientas relacionadas: Audio a MP3 / etiquetas ID3 para compresión con pérdidas, Audio a OGG / Opus para códecs abiertos con pérdidas, Audio a AIFF / ALAC / WavPack para otros formatos sin pérdidas, Espectro de audio para visualizar qué frecuencias hay en su audio, y MIDI a WAV (MIDI son instrucciones, no audio: otro proceso de conversión).
