IES Abyla. Departamento de Informática. Sonido digital

Transcripción

1 Sonido digital

2 Conceptos básicos El sonido digital es el resultado de un proceso de captura del sonido original, normalmente por medio de un micrófono conectado al ordenador. A este proceso se le denomina muestreo y en él intervienen los siguientes parámetros: Frecuencia de muestreo. Es el número de muestras o capturas de sonido que se toman por segundo. Por ejemplo, la música grabada en formato CD tiene una frecuencia de muestreo de 44,1 KHz ( muestras por segundo). Resolución. Es el número de bits con el que se cuantifica cada muestra de sonido, 16 bits para el ejemplo anterior de música en formato CD.

3 Tasa de bits (Bit rate) A partir de la frecuencia de muestreo y la resolución empleadas en la digitalización del sonido se calcula la tasa de bits, como el número de bits por segundo utilizados (bps). Si en la digitalización de sonido en formato CD se realizan muestras por segundo y por canal (2 canales en estéreo), y cada una de ellas es cuantificada con 16 bits, la tasa de bits resultante será * 16 * 2 = 1.411,2 Kbps. Es decir, que si un segundo ocupa 1.411,2 Kbits, una canción de 4 minutos ocupará 1.411,2 * 60 * 4 = Kbits, unos 40 MB. Como estos tamaños de archivos de sonido no son apropiados en todos los ámbitos (por ejemplo en reproductores portátiles o Internet) se hace necesario utilizar formatos de archivo con características específicas para distintas necesidades de calidad y tamaño en disco (utilizando menor frecuencia de muestreo o resolución, técnicas de compresión, etc.).

4 Formatos de archivo (I) WAV. Admite distintas frecuencias de muestreo y resoluciones, así como uno o dos canales (mono o estéreo), aunque sin compresión. Por ello, para tener calidad CD generará archivos de gran tamaño en disco (unos 10 MB por min., como se ha visto, no apropiado para Internet). MP3. Surge por la necesidad de trasmitir sonido de alta calidad a través de Internet. Utiliza unos algoritmos de compresión que consiguen disminuir el tamaño de los ficheros en una proporción de hasta 11 a 1, descartando información que no es perceptible para el oído humano. El estándar utiliza una frecuencia de muestreo de 44,1 KHz y una tasa de bits de 128 Kbps. MIDI. No almacena el sonido digital, sino la partitura que un sintetizador (componente de la tarjeta de sonido del equipo) debe interpretar, obteniendo unos archivos muy reducidos cuya calidad de reproducción depende de la tarjeta de sonido.

5 Formatos de archivo (II) AAC (extensión M4A o MP4). Es el formato principal de los ipod de Apple. Diseñado para reemplazar al MP3, aumenta la calidad de éste y reduce el tamaño de archivo. Por ejemplo, un archivo de calidad CD que en WAV ocupaba 40 MB y en MP3 4 MB, en AAC ocupará sólo 1,5 MB. AC-3. Dolby digital, que como los formatos comprimidos, elimina del sonido original los componentes que no puede apreciar el oído humano, utilizando el espacio reducido resultante para añadir más canales de los 2 típicos (estéreo). Así, utiliza 6 canales: 3 frontales (izquierdo, central y derecho), 2 traseros (izquierdo y derecho) y uno exclusivo para graves, para 6 altavoces en total, consiguiendo el efecto surround o sonido envolvente de los home cinema.

6 Formatos de archivo (III). Streaming El streaming, es una técnica utilizada en transmisión multimedia a través de Internet, que permite al usuario comenzar a reproducir un archivo antes de que éste haya sido descargado por completo. Para ello se realiza una precarga en buffer de un fragmento inicial suficiente del archivo, de manera que éste empiece a reproducirse mientras se reciben los fragmentos posteriores y se disponga además de una reserva de datos para evitar que una demora en la transmisión detenga la reproducción (no siempre se consigue). Los formatos más comunes en streaming (todos ellos con compresión) son: WMA de Microsoft, que provee mecanismos para proteger el copyright y así hacer más difícil el "tráfico ilegal" de música, Ogg-Vorbis, comparable en calidad al formato AAC, es libre y de código abierto, y el Real Audio.