Conceptos básicos de sonido digital

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1 Página1 PROGRAMA DE FORMACIÓN IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA DISEÑO MULTIMEDIALES Y WEB II-A UNIDAD DE APRENDIZAJE EDICION DE AUDIO ACTIVIDAD INDUCCIÓN. CONCEPTOS BASICOS SOBRE EL AUDIO DIGITAL. COMPRENSIÓN DEL SONIDO. DIGITALIZACIÓN DEL AUDIO. SESIÓN(ES) 1 DURACIÓN 2 horas Conceptos básicos de sonido digital DESARROLLO DE LA CLASE La vibración 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 físicas: la frecuencia, la amplitud, la longitud de onda, etcétera. Éstas permiten definir distintos tonos, timbres y duraciones de los sonidos. La canción que oímos en la radio, el politono que suena en nuestro teléfono o el track que pinchamos en nuestra sesión, son combinaciones de sonidos que se transmiten por la vibración de las particulas que encontramos en un medio -en nuestro caso en el aire- y que se desplaza en forma de onda, de manera muy similar a como se mueven las olas que se forman en el agua y se desplazan radialmente al tirar, dentro de ella, una piedra. Así, definimos el sonido como un fenómeno vibratorio, que se transmite en forma de onda analógica y proviene de algún medio que vibra a un número variable de repeticiones por unidad de tiempo o frecuencia -medida en hercios (hz.) o ciclos por segundo Frecuencia Cuando hablamos del sonido, La frecuencia es una magnitud que nos indica el número de oscilaciones de la onda que produce el mismo por unidad de tiempo. Su unidad de medida es el hercio (hz.), denominación que originariamente era ciclo por segundo (cps) y que, hoy en día, aún sigue utilizándose. La frecuencia de un sonido determina cuan agudo o grave será el mismo. Una frecuencia baja, producida por una fuente de sonido que vibra lentamente, equivaldrá a un sonido grave. Por el contrario, un sonido será más agudo, o de alta frecuencia, cuanto más rápida sea esta vibración. Para el tema que nos ocupa, es importante saber que el oído humano solo es capaz de percibir sonidos que oscilan entre los 20 hz. (los sonidos más graves) y los hz. (los sonidos más agudos). Por encima o por debajo de este rango el ser humano es incapaz de percibir ningún tipo de onda sonora.

2 Página2 Amplitud Entendemos por amplitud de onda la distancia que existe desde un pico de onda hasta la línea base o punto de equilibrio. La amplitud se mide en decibelios (db). A mayor amplitud mayor será el volumen del sonido. Periodo El periodo mide el tiempo que tarda en efectuarse una vibración -o oscilación- completa, se mide en segundos.

3 Página3 Digitalización del sonido Para que el sonido pueda editarse en el ordenador, debe ser digitalizado, es decir, la señal analógica debe convertirse en señal digital. Este proceso ocurre en dos fases: Muestreo: se toman muestras periódicas de la señal analógica Codificación: cada una de las muestras se codifica en binario (0 y 1) Características del audio digital 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. 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 CD de audio están grabados en estéreo. Frecuencia de muestreo. Es el número de muestras que se toman por intervalo de tiempo. Determina la calidad percibida, puesto que a mayor frecuencia

4 Página4 de muestreo, mayor será la fidelidad (el parecido) del sonido obtenido respecto a la señal de audio original. En un CD de audio, la frecuencia de muestreo es de 44100Hz, aproximadamente el doble de la frecuencia máxima que podemos escuchar (el oído humano puede escuchar frecuencias comprendidas entre 20 y Hz). Número de bits por 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. Estas tres magnitudes fundamentales del sonido digital nos permiten calcular el tamaño de un archivo de sonido digital, o archivo de audio, multiplicando los tres parámetros por la duración del archivo. Así, un CD de una hora de duración tendrá el siguiente tamaño, según el estándar: Bitrates: Deriva del término Bit Rate (tasa o flujo de bits). Es la cantidad de Bits que se escriben o leen por segundo. Así pues será la velocidad de transferencia de datos durante la reproducción. Lógicamente a mayor Bitrate mayor fidelidad del sonido, pero también mayor peso. Por ejemplo:

5 Página5 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 ejemplo, la grabadora de sonidos de Windows o el programa Audacity.

6 Página6 Podemos explicar el proceso de captura y digitalización la siguiente forma: -El cantante emite una señal sonora analógica que se transmite por el aire. -Un micrófono recoge esas vibraciones y las convierte en una señal eléctrica que transmite a un equipo electrónico mediante un cable o de forma inalámbrica. -El equipo electrónico codifica esa señal eléctrica analógica en información binaria (0-1) que puede almacenarse en cualquier soporte digital. -Un equipo reproductor digital descodifica la información binaria nuevamente y la convierte en una señal 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 oído y hace que escuchemos la voz del cantante. Compresión: 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.

7 Página7 Formatos de audio Tipos de formato Formatos de audio Las audios digitales se pueden guardar en distintos formatos. Cada uno se corresponde con una extensión específica del archivo que lo contiene. Existen muchos tipos de formatos de audio y no todos se pueden escuchar utilizando un mismo reproductor: Windows Media Player, QuickTime, WinAmp, Real Player, etc. Aquí trataremos los formatos más utilizados y universales: WAV, MP3 y OGG. 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. El formato AAC AAC (Audio Advanced Coding). Formato de audio comprimido con pérdidas de los mismos desarrolladores del formato MP3. Su rendimiento es mayor que

8 Página8 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,.m4ay.m4v. Otros formatos

9 Página9 BIBLIOGRAFÍA