El Hardware de Audio

Transcripción

1 El Hardware de Audio La radio, al igual que los demás medios de comunicación evolucionó de la mano de la tecnología, demostrado su capacidad de adaptación al contexto social. Las innovaciones tecnológicas de los últimos años modificaron la manera de trabajar en radio, fundamentalmente en dos ámbitos bien diferenciados: Por un lado en la emisión, en donde Internet juega un rol decisivo en la distribución de contenidos (radios online, podcast, etc.), lo cual le permite ampliar sus funciones tradicionales como medio de comunicación, para ofrecer nuevas posibilidades de escucha. Por otro lado la tecnología y en particular el uso de la computadora modificaron definitivamente el ámbito de la producción radiofónica, superando cualquier limitación impuesta por cuestiones técnicas, y trasladando ese limites a un plano puramente creativo. Centrándonos en este ultimo aspecto, podemos partir de la siguiente premisa: desde el punto de vista técnico, para producir un material radiofónico, necesitamos una computadora (de escritorio o notebook) con una placa o interfase de audio adecuada que nos permita grabar y Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 1

2 reproducir sonido y algún software de edición para manipular ese sonido. El objetivo de este texto es conocer el hardware básico y necesario para la producción de un hecho radiofónico, y que este hardware se adecue a nuestras necesidades para poder trabajar, sobre todo teniendo en cuenta la enorme cantidad de opciones disponibles en el mercado. Interfase de audio,, tarjeta de audio, placa de sonido, interfase de sonido, placa multipista; son todos sinónimos de lo mismo: dispositivos que se encargan de convertir señales de audio analógicas en digitales y viceversa desde y hacia la computadora. La importancia de las tarjetas de sonido radica en que las aplicaciones multimedia de la PC suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones multimedia engloban composición y edición de video o audio, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Un poco de Historia Las placas de audio nacen en los finales de los 80 casi con la primera masificación de las computadoras personales compatibles con IBM. En principio se las llamaba placas de sonido ya que traían incorporado un sintetizador que y hubo dos modelos que hicieron historia, primero AdLib y luego Soundblaster, pero la calidad del sonido era muy pobre por lo cual no tuvieron ninguna aplicación profesional. Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 2

3 AdLib Music Synthesizer Card, la primera tarjeta de sonido popular. Los Puertos de Conexión Las placas de audio, al igual que otros accesorios, pueden ser internas o externas, dependiendo del puerto de conexión con la computadora que posean. Los puertos de conexión son los lugares por donde las computadoras intercambian información (datos) con otros dispositivos. A lo largo de la historia de las PCs han existido diferentes tipos de puertos de conexión. Nos centraremos en los USB (versiones 1 y 2), PCI (versión estándar y express) y FireWire; dado que son los que poseen las placas de audio actuales. PCI estándar. Es interno, es decir que se encuentra dentro del gabinete de la computadora, incorporado en la placa madre. Tiene forma de zócalo de conexión y ha reemplazado a su predecesor denominado ISA por ser mucho más versátil y veloz. De los cuatro puertos que veremos es el más antiguo y quizás sea por ello que las placas de audio PCI son en general más Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 3

4 confiables que el resto, puesto que se trata de tecnología sobradamente establecida. La desventaja es que no pueden conectarse en las máquinas portátiles (notebooks) ya que las mismas, por cuestiones de espacio, no incluyen este puerto. USB 1. Puerto universal, desde su creación en 1996, aparecieron mouses, impresoras y webcams primero y luego: placas de audio, interfases midi, mp3, 4 y 5, etc. Las placas de Audio USB 1 (ya sean 1.0 como 1.1), por su escasa velocidad de transmisión y ancho de banda, tienen la desventaja de no permitir manejar múltiples conversores de alta resolución. El límite es 4 entradas a 16 bit y 48kHz. Tampoco son apilables, es decir que por más que tengamos varios puertos USB en una PC no podemos conectar más de una placa de audio. FireWire. Desarrollado por Apple para competir con el USB de Intel, tiene la ventaja de ser mucho más veloz (más de 50 veces). Las placas de audio FireWire pueden ser apilables pero son más costosas. Otra desventaja es que la mayoría las PC compatibles con IBM no lo traen incorporado a la placa madre como sucede con el USB, en consecuencia para conectar una placa de audio Firewire es necesario comprar aparte una placa conversora PCI a Firewire para agregarle a nuestra máquina. Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 4

5 Puerto Firewire (conector IE1394) USB 2.0. Utiliza los mismos conectores que las versiones 1 pero con mayor velocidad lo cual hace posible que las placas de audio manejen hasta 18 entradas a 24 bit y 96 khz. En este momento existen muchos modelos de placas de audio, de diferentes marcas y calidades, con este puerto de conexión. PCIE (PCI Express). Se trata de una nueva apuesta de Intel, una versión mejorada del PCI estándar con mucho más velocidad, superando incluso a la del FireWire, y menor tamaño de zócalo. Actualmente las placas madre han reemplazado los slots PCI por los PCIX. Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 5

6 Placa de sonido USB 2.0 TIPOS DE ENTRADAS Y SALIDAS De acuerdo a la cantidad de entradas de audio, las placas suelen clasificarse en: - Placas de Audio propiamente dichas. Las que tienen una entrada estéreo (o dos entradas mono). - Placas Multipista. Tienen más de dos entradas de audio mono. Pueden ser 4, 8, 10, 12, 16, etc. Siempre que se alude a la cantidad de entradas de audio se está hablando de entradas monofónicas. Es decir que para trabajar con 2 señales estereofónicas, por ejemplo, hace falta una placa multipista de 4 entradas, 2 de las cuales se usarán para un par estéreo (Izquierdo/Derecho) y las otras 2 para el otro. Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 6

7 Cuál es la ventaja de una placa multipista respecto a las comunes? Por un lado, la posibilidad de grabar simultáneamente diferentes señales de audio en pistas separadas. Por otro, la posibilidad de reproducir simultaneamente diferentes señales de audio por salidas independientes de una misma interfase, con o cual podremos poner al aire una señal, mientras tenemos un previo o monitoreo de otras. FRECUENCIA DE MUESTREO, RESOLUCIÓN Y CALIDAD DE LOS CONVERSORES. La calidad de una la placa de audio está determinada por los conversores AD/DA (analógico a digital y viceversa) que posea. Y más allá de ciertas sutilezas, la calidad de audio de los conversores está dada básicamente por su resolución. Grabación Digital Con los recientes cambios en la tecnología informática, se ha vuelto económica y eficiente la grabación de ondas sonoras utilizando el proceso conocido como "sampleo" o "muestreo" digital. En él, la señal análoga de la onda sonora se divide y almacena en forma de números que representan la amplitud de la onda en fragmentos muy pequeños de tiempo. Cuando grabamos audio a través de la tarjeta de sonidos en nuestra computadora (proceso al que llamamos "digitalización" o "sampleo), a computadora chequea repetida y rápidamente el estado del micrófono y lo Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 7

8 almacena. Al terminar la grabación, tenemos una colección de posiciones individuales (comúnmente llamadas "muestras" o "sampleos") que la computadora puede usar para recrear el sonido que se ha grabado. Cada sampleo por sí sólo carece de significado, pero juntos originan finalmente el sonido. Este método de grabación y reproducción del audio se conoce como "sonido digitalizado". El parlante de la PC Un modelo muy simple de sistema digital es aquel en el cual el cono de un parlante puede estar en una de dos posiciones posibles: adentro / afuera, que corresponden a los números 0 y 1 almacenados en una computadora. La posición normal - adentro - es cuando el parlante descansa sin que se aplique sobre él corriente alguna. El parlante no se mueve y no escuchamos nada. Cuando se le aplica corriente, el parlante se mueve a la otra posición - afuera. En ese momento, fuerza a moverse al aire a su alrededor, y escuchamos un pequeño "click". Si dejamos el parlante estático en la posición "afuera", nuevamente no escuchamos nada, ya que el parlante produce sonido cuando está en movimiento, no cuando está quieto. Pero si movemos el parlante sucesivamente hacia atrás y hacia adelante (vale decir, entre las posiciones adentro y afuera), escucharemos un tono. Y si lo movemos más y más rápido entre las dos posiciones (aumentando la frecuencia), el tono subirá su afinación. Este modelo de sistema digital de parlante es exactamente el que se utiliza con el pequeño parlante situado dentro de la PC. Los programas pueden ubicar al parlante Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 8

9 tanto en la posición adentro como afuera, para producir sonidos. Expandiendo el modelo En lugar de usar sólo el modelo de dos posiciones (adentro y afuera ) supongamos que tenemos un sistema que nos da la posibilidad de disponer de 100 posiciones o más. Si éste fuera el caso, entonces podríamos generar sonidos mucho más complejos. Podríamos moverlo sólo un poquito o todo hacia afuera. Y tendríamos un control más preciso de la amplitud de la onda sonora. Cuantas más posiciones haya, mayor será la flexibilidad que tendremos para producir sonido. Por ejemplo, si tuviésemos que representar la amplitud como un número de uno a cuatro, cualquier valor que cayera en medio sería redondeado al valor más próximo. A este error de aproximación se le llama "ruido de cuantización". Al disponer de mayor cantidad de posiciones, los errores de cuantización son menores. A menudo veremos que se habla de tarjetas de sonido de 8, o 16, o 24 bits. Podemos relacionar esto directamente con el número de posiciones en que podemos ubicar el parlante. Con una tarjeta de 8 bits podemos ubicarlo en 256 posiciones diferentes, y con una de 16 bits dispondremos de posiciones. Frecuencia de Sampleo (Sampling Rate ) Se llama frecuencia de sampleo al número de veces por segundo que se chequea la posición de una forma de onda sonora. La frecuencia de Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 9

10 sampleo es similar a la frecuencia de los cuadros en las películas. Como podemos imaginar, al utilizar frecuencias de sampleo mayores almacenaremos más información sobre los cambios en la amplitud del sonido. Esto nos da mayor fidelidad. Como regla general, es imposible grabar con precisión aquellas frecuencias que estén por encima de la frecuencia de sampleo dividida por dos. A esta frecuencia límite se le llama "frecuencia Nyquist", y debería ser considerada al escoger una frecuencia de sampleo. Las frecuencias mayores a la frecuencia Nyquist aparecerán como ruido "alias". Grabación Digital de Audio Placas y Drivers ASIO Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 10

11 Muchas veces hemos oído hablar de la latencia y también la hemos padecido sin saber que se trataba de ella; a la latencia la podemos definir como el tiempo que tarda en ser procesada una señal por un sistema informático. Este tiempo de procesamiento de la señal, en nuestro caso de audio, se mide en milisegundos y se traduce, si es muy elevado, en una diferencia temporal entre una locución o texto dicho por una persona al microfono y lo que escuchamos a través de nuestro sistema de monitoreo a la salida de la placa de audio. Los drivers ASIO son el remedio ideal para disminuir hasta un umbral imperceptible dicho delay, (por debajo de los 15ms), como así también para poder utilizar distintos tipos de procesamiento de señal en tiempo real, trabajar con un mayor volumen de datos de audio y utilizar sintetizadores virtuales en el caso de la produccion musical sin inconvenientes. El sistema ASIO (Audio Streaming Input Output), Cadena de Entrada y Salida de Audio, fue diseñado por la firma Steinberg (desarrolladores de Nuendo y Cubase entre otros) para remediar una falencia del sistema operativo Windows debido a que éste no direcciona adecuadamente los datos de audio desde y hacia las interfases de sonido. Al ingresar audio, o MIDI, por la entrada de nuestra interfase utilizando el software pertinente, hay varias etapas que esa cadena de datos debe atravesar hasta que se escuche por la salida de monitoreo del sistema, esto es desde la conversión A/D hasta la D/A, básicamente la función de los drivers ASIO es optimizar y reducir el tiempo de acceso de los datos de audio, tomados por el software, a la interface de audio, disminuyendo la Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 11

12 antes nombrada latencia y permitiendo trabajar con varios canales de audio al mismo tiempo sin problema alguno. Las placas de audio comunes producen latencia que hace imposible grabar y /o reproducir audio sin que resulte molesto a la escucha, mientras que las denominadas ASIO no producen retardo alguno. Por qué? La tecnologia ASIO de las placas de audio evita la burocracia impuesta por Windows que obliga a las interfases de sonido a tener que consultar con él para cada pequeña cuenta o movimiento del CPU (Unidad de Procesamiento Central). No todas las placas de audio son ASIO y esto es porque para poder saltear al sistema operativo en su gestión, lo que hace ASIO es utilizar el procesador de la placa de audio para realizar los procesos matemáticos a través de su propio CPU. Para decirlo de otra manera, las placas de audio comunes no pueden trabajar con ASIO porque no incluyen un DSP (Procesador de Señales Digitales). Referencias Bibliograficas Grabando en Casa 2 PC Midi Center - Seminario Capacitación ARUNA 2010 Hernán Risso Patrón Diego Gutman 12

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