Audio Digital Audio Digital

Informática 4ºESO 2012
Audio Digital
La vibración
ón de las partículas del aire es captada por nuestro oído y crea una sensación en nuestro
cerebro que llamamos sonido. La vibración del aire describe un movimiento ondulatorio que se
caracteriza por unas magnitudes
tudes físicas: la frecuencia, la amplitud, la longitud de onda, etcétera. Éstas
É
permiten definir distintos tonos, timbres y duraciones de los sonidos.
Digitalización
igitalización del sonido
Para que el sonido pueda editarse en el ordenador, debe ser digitalizado, es decir, la señal
se
analógica
debe convertirse en señal
al digital.
digital Este proceso ocurre en dos fases:
1.
Muestreo:: se toman muestras periódicas de la señal analógica
analó
2.
Codificación: cada una de las muestras se codifica en binario (0
( y 1)
El sonido digital se caracteriza por tres magnitudes fundamentales:
•
Número de canales. Es el número de pistas que componen un archivo de sonido digital. Si
consta de un solo canal, decimos que es mono, mientras que si son dos canales se llama
estéreo.
reo. Puede ser también multicanal (es el caso de los seis u ocho canales que podemos
percibir en los dispositivos llamados cine en casa o home cinema).Los
Los CD de audio están
grabados en estéreo.
•
Frecuencia de muestreo. Es el número de muestras que se toman por intervalo de tiempo.
tiem
Determina la calidad percibida, puesto que a mayor frecuencia de muestreo, mayor será la
fidelidad(el parecido) del sonido obtenido respecto a la señal de audio original.
original En un CD de
audio, la frecuencia
encia de muestreo es de 44100Hz,
44100Hz aproximadamente el doble de la frecuencia
máxima que podemos escuchar (el oído humano puede escuchar frecuencias comprendidas
entre 20 y 20.000 Hz).
•
Número de bits por muestra.
muestra. Es el número de bits que utilizamos para representar cada
muestra. Determina la precisión con la que se reproduce la señal original y equivale a lo que en
imagen digital llamamos resolución. En un CD de audio, el número de bits por muestra es 16.
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Estas tres magnitudes fundamentales del sonido digital nos permiten calcular el tamaño
tama de un archivo
de sonido digital, o archivo de audio, multiplicando los tres parámetros
par metros por la duración
duraci del archivo. Así,
un CD de una hora de duración
n tendrá
tendr el siguiente tamaño, según el estándar:
Tamaño = canales • frecuencia (Hz) • número de bits • t (s)
2 ∙ 44.100 Hz∙16 bits ∙3.600
3.600 s = = 5.080.320.000 bits = 620.156,25 KB ~ 605 MB
(recuerda que 1 KB = 1.024 bytes = 8 ∙ 1 .024 bits = 8.192 bits y que 1MB = 1.024 KB)
Captura y reproducción del sonido
Los micrófonos son los dispositivos capaces de recoger las ondas analógicas y convertirlas en señales
eléctricas. El ordenador contiene una tarjeta de sonido que realiza el proceso de digitalización
transformando esa señal eléctrica en información binaria. Además, el ordenador necesita un software
específico para grabar en formato digital los impulsos capturados por el micrófono y que llegan
posteriormente a la tarjeta de audio; por
por ejemplo, la grabadora de sonidos de Windows o el programa
Audacity.
Podemos explicar el proceso de captura y digitalización la siguiente forma:
El cantante emite una señal sonora analógica
alógica que se transmite por el aire.
Un micrófono recoge esas vibraciones
es y las convierte en una señal eléctrica que
transmite a un equipo electrónico mediante un cable o de forma inalámbrica.
El equipo electrónico
electr
codifica esa señall eléctrica analógica en información
infor
binaria
(0-1)
1) que puede almacenarse en cualquier soporte digital.
Un equipo reproductor digital descodifica la información
ón binaria nuevamente y la
convierte en una señal
se eléctrica que transmite por cable a los auriculares.
Los auriculares vibran en función de la señal eléctrica que reciben. Esa vibración es
la que detecta nuestro
nuestr oído y hace que escuchemos la voz del cantante.
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Compresión: los códecs
Un códec (acrónimo de codificador-decodificador) es un programa que está diseñado para la
compresión y descompresión de señales de sonido, bien para su almacenamiento o bien para la
transmisión mediante videoconferencia o telefonía IP.
Los códecs de audio tienen la función de reducir la cantidad de datos digitales necesarios para
reproducir una señal auditiva. A veces un aumento imperceptible de la calidad puede conllevar un
aumento considerable del tamaño de los datos.
Los códecs de audio se caracterizan por los tres parámetros antes descritos (canales, frecuencia de
muestreo y bits por muestra)y por la pérdida. La pérdida es la eliminación de frecuencias de la señal
original para que ocupe menos espacio (se suprimen las que son inaudibles, en mayor o menor grado,
para el ser humano). Los códecs se clasifican en códecs con pérdida y códecs sin pérdida.
Existen multitud de códecs de audio, y cada uno da lugar a un formato distinto. No es lo mismo un
formato que un códec, aunque en algunos casos ambos términos pueden ser utilizados indistintamente.
Los distintos sistemas operativos son capaces de reproducir sus formatos propios, de modo que hay que
instalar códecs adicionales para reproducir el resto de los formatos.
Tipos de formatos de audio
Formatos de audio
FLAC (Free Lossless Audio Codee). Se trata de un novedoso formato
de audio comprimido sin pérdidas. Gracias a su algoritmo libre
permite comprimir un archivo de audio hasta la tercera parte del
tamaño original y, al mismo tiempo, mantener toda la información
necesaria para poder restaurar los archivos de audio a su versión
original.
Para poder reproducir un archivo con extensión .flac en nuestro ordenador, debemos instalar el códec
FLAC, aunque existen muchos programas que convierten FLAC a MP3. En los dispositivos móviles
también aparecen aplicaciones capaces de reproducir este formato.
FLAC es muy utilizado para realizar copias de seguridad de la música personal ya que reduce el tamaño del
original pero no pierde calidad y se puede volver al archivo de origen.
El programa libre CDex incorpora una herramienta para crear archivos FLAC a partir de un CD de música
siempre que tengamos instalado el códec FLAC.
AAC (Audio Advanced Coding). Formato de audio comprimido con pérdidas de los mismos
desarrolladores del formato MP3. Su rendimiento es mayor que el de los archivos MP3, puesto que
tienen un menor peso de archivos con mayor calidad y admite hasta 48 pistas de audio en lugar de las
dos pistas estéreo. Se puede presentar en archivos con distintas extensiones, como .m4p, .m4a y .m4v.
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