Una breve historia del MP3

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Durante años, una de las discusiones favoritas de los audiófilos ha sido si la música suena mejor en un disco de vinilo que en formato digital.

Quienes defienden el vinilo hablan de un sonido más cálido, más rico, más natural. Muchos recuerdan especialmente las grabaciones realizadas en cinta magnetofónica, donde el sonido quedaba registrado de manera analógica, sin convertirse previamente en números.

Del otro lado están quienes sostienen que un buen sistema digital puede reproducir la música con una fidelidad extraordinaria y, además, sin los ruidos, el desgaste y otras limitaciones físicas propias de un disco o de una cinta.

Probablemente esa discusión nunca termine. Y hay que hacer una aclaración importante desde el comienzo: digital no significa necesariamente comprimido ni de menor calidad.

Una grabación WAV puede contener una enorme cantidad de información y conservar prácticamente todo lo necesario para reproducir el sonido original con gran fidelidad. Sin embargo, entre el mundo analógico y el digital sí existe una diferencia interesante.

Una cinta magnetofónica no tiene una frontera matemática que diga que a determinada frecuencia deja abruptamente de existir el sonido. Naturalmente tiene limitaciones, ruido, distorsión y una respuesta en frecuencia que depende de la máquina, la velocidad y la cinta utilizada, pero puede registrar componentes que incluso superan el rango normal de audición humana.

En el audio digital esa frontera sí existe y depende de la frecuencia con la que se toma cada una de las muestras. El disco compacto, por ejemplo, trabaja a 44.100 muestras por segundo. Eso permite representar frecuencias hasta un máximo teórico de 22.050 hercios, suficiente para cubrir el rango que tradicionalmente se considera audible para una persona joven, aproximadamente entre 20 y 20.000 hercios.

Y aquí aparece otra discusión interesante. Se suele afirmar que todo lo que está por debajo de 20 hercios es inaudible. En realidad, la frontera no es tan tajante. A niveles suficientemente altos, frecuencias extremadamente bajas pueden llegar a escucharse o sentirse como presión y vibración. Es lo que ocurre cuando estamos cerca de un poderoso sistema de sonido y sentimos el bajo en el pecho o en otras partes del cuerpo.

Con las frecuencias situadas por encima de nuestro rango normal de audición la discusión es más complicada. Existen investigaciones alrededor de posibles efectos fisiológicos, pero no hay suficiente evidencia para afirmar que esos componentes expliquen por sí solos la supuesta superioridad sonora del vinilo.

Además, el vinilo tampoco reproduce mágicamente todo lo que ocurrió durante la grabación. Tiene sus propias limitaciones y necesita un proceso específico de masterización.

Pero toda esa vieja discusión conduce a una pregunta fascinante. Si el oído humano no escucha absolutamente todo lo que contiene una grabación, ¿para qué guardar toda esa información? Y esa pregunta fue la que terminó cambiando la historia de la música.

El problema no era grabar música digital

A comienzos de los años ochenta, cuando apareció comercialmente el disco compacto, la industria ya había encontrado una excelente manera de almacenar música digital. El problema era la enorme cantidad de datos necesaria.

El audio de un CD utiliza aproximadamente 1.411 kilobits por segundo. Hoy esa cifra no impresiona demasiado, pero hace cuarenta años significaba una cantidad gigantesca de información.

El Instituto Fraunhofer, una importante organización alemana dedicada a la investigación aplicada y al desarrollo de nuevas tecnologías, calcula que transmitir en esa época audio digital sin comprimir con calidad de CD habría requerido aproximadamente 22 líneas ISDN funcionando simultáneamente.

Y precisamente allí comienza mi historia. No empieza con internet, Napster ni con un computador personal, sino con un profesor alemán que quería mandar música por una línea telefónica.

Una idea que parecía imposible

A comienzos de los años setenta, Dieter Seitzer, profesor de la Universidad de Erlangen-Núremberg, en Alemania, comenzó a investigar la posibilidad de transmitir sonido de alta calidad utilizando las redes telefónicas.

Inicialmente trabajaba con voz. Más adelante, su grupo decidió intentar algo mucho más ambicioso: transmitir música, pero el problema era evidente. Por esas líneas cabía muy poca información.

Una primera solicitud de patente presentada por Seitzer fue rechazada, pero eso no lo detuvo. Más bien, reunió estudiantes interesados en investigar nuevas maneras de codificar audio y, entre ellos, apareció un joven llamado Karlheinz Brandenburg.

A finales de los años setenta, Brandenburg comenzó a aplicar principios de psicoacústica al problema, y esa sería una de las claves. En lugar de concentrarse exclusivamente en los computadores, los investigadores comenzaron a estudiar algo mucho más complejo: el oído humano.

El oído se convirtió en cómplice

Nuestro oído no funciona como un micrófono perfecto. No escuchamos todos los sonidos con la misma facilidad. Hay frecuencias a las que somos muy sensibles y otras que requieren mucha más energía para que podamos percibirlas. Además, un sonido fuerte puede esconder otro más débil.

Imagine que está hablando con alguien en una calle tranquila. De repente pasa una motocicleta junto a ustedes. Durante unos segundos algunas palabras pueden desaparecer debajo del ruido del motor.

Esas palabras existieron. Las ondas sonoras llegaron hasta sus oídos, pero usted no pudo distinguirlas. Ese fenómeno se conoce como enmascaramiento.

Los investigadores comprendieron entonces que podían aprovechar esas características de nuestra audición. Si había información sonora que probablemente nadie iba a escuchar, podían dedicarle muchos menos datos o simplemente eliminarla.

Y aquí está la diferencia fundamental entre el audio digital y el MP3. Un archivo digital sin comprimir trata de conservar toda la información correspondiente a su sistema de muestreo.

El MP3 toma decisiones. Analiza el sonido y determina qué información puede sacrificar procurando que el resultado siga pareciéndose lo suficiente al original. Por eso se conoce como un sistema de compresión “con pérdida”.

Dependiendo de la calidad elegida, también puede reducir parte de las frecuencias más altas. En archivos muy comprimidos ese recorte puede comenzar bastante antes de los 20.000 hercios.

Pero el verdadero secreto del MP3 nunca fue simplemente cortar graves y agudos. Fue aprovechar las limitaciones y particularidades de nuestra propia audición. En otras palabras, el MP3 no engañaba al computador, sino que trataba de engañar a nuestros oídos.

La canción que hizo sufrir a los ingenieros

A finales de los años ochenta, Brandenburg y otros investigadores vinculados posteriormente al Instituto Fraunhofer continuaban perfeccionando esos algoritmos, pero apareció una grabación problemática. Hablo de la canción “Tom’s Diner”, de Suzanne Vega.

Y no hablo de la conocida versión con ritmo electrónico que después se convirtió en éxito internacional, sino de la grabación original, realizada prácticamente a capela.

Uno pensaría que comprimir una voz sola debería ser mucho más fácil que hacerlo con una grabación llena de guitarras, bajos y baterías, pero resultó exactamente lo contrario.

Cuando hay muchos instrumentos sonando al mismo tiempo, algunos pequeños defectos pueden quedar escondidos, pero en una voz prácticamente sola, cualquier alteración resulta mucho más evidente.

Y es que el sistema tenía dificultades con algunos componentes de la voz de Suzanne Vega. Brandenburg y sus compañeros utilizaron entonces esa grabación repetidamente mientras modificaban y mejoraban sus algoritmos.

“Tom’s Diner” no fue la única canción utilizada en la creación del MP3, como algunas veces se cuenta, pero Fraunhofer reconoce que fue especialmente importante para mejorar uno de sus sistemas precursores.

Suzanne Vega terminó ayudando involuntariamente a desarrollar una tecnología que años después contribuiría a transformar por completo el negocio de los artistas.

La radio llegó primero

Para quienes trabajamos en radio hay otra parte especialmente interesante de esta historia. Mucho antes de que el público comenzara a bajar canciones de internet, esta tecnología ya estaba siendo utilizada para resolver problemas de radiodifusión.

En 1989, Christian Science Publishing Society, en Boston, se convirtió en uno de los primeros clientes de Fraunhofer y utilizó uno de esos sistemas para transmitir programación de radio.

Posteriormente se construyeron equipos profesionales capaces de enviar voz y música de buena calidad entre estudios utilizando líneas ISDN, y durante los Juegos Olímpicos de Invierno de Albertville, en 1992, emisoras privadas alemanas utilizaron ASPEC, uno de los precursores del MP3, para transportar su programación desde Francia.

Es decir, antes de servir para llenar discos duros de computadores con miles de canciones, la tecnología ya estaba facilitando enlaces y transmisiones de radio.

Todavía no existía el nombre MP3

Mientras tanto, diferentes compañías e instituciones estaban desarrollando sus propios sistemas de compresión. Para evitar un mundo lleno de formatos incompatibles, se creó MPEG, iniciales en inglés de Moving Picture Experts Group (Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento), encargado de establecer estándares internacionales para comprimir imagen y sonido.

En 1989, esta organización recibió 14 propuestas para codificación de audio. Después de múltiples pruebas y combinaciones se decidió crear tres niveles diferentes: Layer 1, Layer 2 y Layer 3 (‘Layer’ podría traducirse como ‘capa’).

Layer 3 era el más complejo, pero también el que conseguía una mayor reducción de datos.

La tecnología quedó incorporada al estándar MPEG-1 a comienzos de los años noventa, pero todavía nadie iba por ahí diciendo que estaba escuchando un MP3. El nombre apareció después.

Como se sabe, los archivos o ficheros que se usan en computación usan unas letras para la extensión que los define. Por ejemplo, un archivo ejecutable tiene la extensión “.exe”. Una imagen puede ser “.jpg”.

En este caso, el 14 de julio de 1995, los investigadores de Fraunhofer hicieron una consulta interna para escoger la extensión que llevarían esos archivos de audio, y ganó “.mp3”, que era simplemente una abreviatura de MPEG-1 Audio Layer 3, tres letras que poco después conocería todo el mundo.

Un robo terminó ayudando al MP3

En 1996 Fraunhofer comenzó a vender por internet un programa que permitía crear archivos MP3, y entonces ocurrió una de esas ironías que aparecen de vez en cuando en la historia de la tecnología.

Un estudiante australiano compró el software utilizando un número de tarjeta de crédito robado y después lo puso gratuitamente a disposición de otros usuarios.

Para Fraunhofer aquello era una pésima noticia. El negocio de vender el programa prácticamente desapareció de un momento a otro, pero al mismo tiempo ocurrió algo inesperado. El software comenzó a propagarse por todo el planeta, y llegó exactamente cuando tenía que llegar.

Los discos duros de los computadores eran pequeños. Las conexiones a internet eran desesperadamente lentas y la mayoría de la gente entraba a la red utilizando aquellos módems telefónicos que chirriaban durante varios segundos antes de conectarse.

Una canción sin comprimir era demasiado grande, pero un MP3 podía pesar aproximadamente una décima parte. De esta forma, y de un momento a otro, resultaba perfectamente posible guardar cientos de canciones en un computador e incluso enviarlas por internet.

La música acababa de independizarse del objeto que la había acompañado durante toda su historia. Ya no necesitaba estar dentro de un disco, un casete o un CD, porque ahora podía ser simplemente un archivo.

Y entonces llegó Napster

En 1999, un estudiante llamado Shawn Fanning creó Napster. El programa permitía buscar los archivos musicales que otras personas tenían en sus computadores y copiarlos a través de internet. El combustible de esa revolución era el MP3.

A finales de 2000 y comienzos de 2001, Napster llegó a tener alrededor de 60 millones de usuarios intercambiando archivos musicales. Claro, para los aficionados de la música era maravilloso, pero para las compañías discográficas era una pesadilla.

Durante décadas la piratería se hacía en casa, grabando las canciones de la radio esperando a que el locutor no hablara en el intro o grabando de una casetera a otra usando esos mediocres micrófonos incorporados que traían. El sonido era pésimo. Se sentía como si el artista estuviera encerrado en un baño.

Pero ya más en serio, la verdadera piratería había consistido en copiar un LP en casete o duplicar otro casete. Ahora una canción podía viajar instantáneamente de un computador a otro y terminar al otro lado del mundo.

Las compañías discográficas reaccionaron con demandas y Napster finalmente tuvo que cerrar su servicio original, pero ya era demasiado tarde. El público había descubierto algo que no estaba dispuesto a olvidar: la música podía conseguirse sin necesidad de ir a comprar un disco.

Mil canciones en el bolsillo

El siguiente gran momento llegó el 23 de octubre de 2001. Ese día Apple presentó el primer iPod.

Y vale la pena aclarar que el iPod no fue el primer reproductor de MP3. Ya desde 1998 existían aparatos como el MPMAN coreano y el Rio de Diamond Multimedia, pero Apple logró presentar esa tecnología de una manera mucho más atractiva y sencilla.

Su promesa era irresistible: “1.000 canciones en su bolsillo”.

El primer iPod tenía un disco duro de 5 gigabytes y podía almacenar hasta mil canciones comprimidas. Hoy esa capacidad parece ridícula. Cualquier teléfono puede guardar muchísimo más, pero en 2001 parecía magia.

El MP3 no ganó porque sonara mejor

Y posiblemente esta sea la conclusión más interesante de toda la historia. El MP3 nunca conquistó el mundo porque sonara mejor que un CD o un disco de vinilo. No sonaba mejor. De hecho, para conseguir archivos tan pequeños tenía que eliminar información.

Realmente, el MP3 ganó porque era suficientemente bueno.

Mientras los audiófilos podían discutir si faltaba determinada frecuencia, si un platillo sonaba menos natural o si una grabación analógica tenía mayor riqueza, millones de personas estaban descubriendo una ventaja mucho más fácil de apreciar: podían llevar cientos o miles de canciones consigo.

Después llegaron conexiones de internet mucho más rápidas, teléfonos inteligentes y nuevos sistemas de compresión como AAC y Opus. Finalmente, el streaming hizo que ni siquiera fuera necesario almacenar la canción completa en nuestro dispositivo.

Pero esa revolución comenzó antes. Comenzó cuando Dieter Seitzer imaginó que algún día sería posible enviar música por una línea telefónica y un grupo de investigadores decidió descubrir cuánto sonido podía eliminarse sin que nuestros oídos lo echaran demasiado de menos.

Conclusión

Hoy el MP3 ya no es el formato más avanzado ni necesariamente el que utilizan los grandes servicios de streaming. Sin embargo, su importancia histórica resulta difícil de exagerar.

Cambió la manera de almacenar música, facilitó su transmisión por internet y permitió la creación de una nueva generación de reproductores portátiles. También desató una de las mayores crisis que haya vivido la industria discográfica.

Pero posiblemente su legado más importante fue otro. Durante prácticamente un siglo, escuchar música grabada significó poseer algún objeto que la contuviera: un disco, una cinta o un CD.

El MP3 rompió definitivamente esa relación. La música dejó de ser algo que necesariamente había que sostener entre las manos. Se convirtió en información, y desde entonces nunca volvimos a escucharla de la misma manera.