El audio digital

La naturaleza del sonido

El sonido es un fenómeno vibratorio que implica la propagación de ondas.Para que se genere un sonido es necesario que vibre algún cuerpo.Estas vibraciones, que se propagan en

forma de onda, se transmiten a través de diversos medios (líquido, sólido, gaseoso…) aunque lo

más frecuente es que lo hagan a través del aire.

Amplitud (A): valor máximo de la onda. Es lo que percibimos como volumen. A menor Amplitud, menor volumen.

Periodo (T): es el tiempo que tarda en producirse un ciclo completo de la onda.

Frecuencia (f): número de ciclo (ondas completas) que se repiten por segundo. La onda es la figura, que se repite cada cierto tiempo, se denomina periódica. La frecuencia se mide en Hertzios

(Hz). 1 Hz equivale a 1 ciclo / seg. Es la inversa del periodo (f = 1/T).

Las frecuencias bajas corresponden con sonidos “graves” y las altas, con sonidos “agudos”

Longitud de onda (λ): distancia que recorre una onda en 1 ciclo completo. Se expresa λ = v/f ,

donde v es la velocidad del sonido (en m/s) y f la frecuencia (en Hz).

Cualidades básicas del Sonido

La altura o tono. Está determinado por la frecuencia de la onda. Medimos esta característica en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos.

La intensidad. Nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Está determinado por la cantidad de energía de la onda. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles (dB).

La duración. Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc..

El timbre. Es la cualidad que permite distinguir la fuente sonora. Cada material vibra de una forma diferente provocando ondas sonoras complejas que lo identifican. Por ejemplo, no suena lo mismo un clarinete que un piano aunque interpreten la misma melodía.

El sonido digital

El audio digital es la codificación digital de una señal eléctrica que representa una onda sonora. Consiste en una secuencia de valores enteros y se obtienen de dos procesos: el muestreo y la cuantificación digital de la señal eléctrica.

El sonido digital presenta las siguientes ventajas con respecto al analógico:

•  Es más duradero; no se degrada con el tiempo
•  Es más fácil de almacenar, editar y transmitir
•  Presenta menos sensibilidad a las interferencias
• Ofrece información del archivo mediante meta-datos (etiquetas ID3).

Digitalización del sonido

El sonido se transmite por ondas analógicas, ese es el motivo por el que un ordenador ha de convertir la señal analógica de los sonidos en señal digital, proceso que se denomina digitalización del sonido. Este proceso se repite en sentido contrario cuando es el ordenador el que ha de generar sonidos mediante altavoces, cascos musicales, etc. para que se oigan.

La digitalización de un sonido supone tomar muestras de la señal sonora(muestreo) cada cierto tiempo(frecuencia de muestreo) y medir la intensidad de la señal analógica. Cuántas más veces se mida la señal sonora por segundo y cuanto mayor sea el rango para medir la intensidad(mayor número de bits para tener más valores), mejor calidad tendrá el sonido digitalizado y más se parecerá al sonido real.

Tamaño de un archivo de Audio

Tamaño=Frecuencia de muestreo x Nº de canales x Nº de bits por segundo x segundos de duración.

Para el ejemplo utilizaremos un archivo de sonido sin comprimir de calidad CD audio de 3 minutos de duración que esta grabado en estéreo y que su tamaño de muestra es de 16 bits.

Recuerda que un byte son 8 bits y un Kilobyte son 1024 bytes.

Tamaño= 44100 Hz x 2 x 16 x 180 = 254.016.000bits

Lo pasamos a bytes: 254016000/8=317520000bytes

Ahora a Kilobytes: 317520000/1024=31007,81KB

Por último a Megabytes :31007,81/1024= 30,28MB

Contenedores, Códecs y Formatos de audio

-Un contenedor multimedia, es un tipo de archivo que almacena de forma conjunta información de audio, vídeo, subtítulos, capítulos, meta-datos e información de sincronización.

-Un formato de audio, es un contenedor multimedia, es decir, contiene audio y meta-datos, pero para poder reproducirlo es necesario un códec.

-Códec, se encargan de codificar y descodificar las secuencias de vídeo y de audio contenidas en un archivo de vídeo. Al estar generalmente optimizados para distintos tipos de transmisión, pueden tener pérdidas o no.

Software de sonido

Un Reproductor de audio es un tipo de reproductor de medios para reproducir audio digital, entre ellos:

Discos ópticos como CD, SACD, DVD-Audio, HDCD

Archivos como MP3, Ogg, WAV, RealAudio y Windows Media Audio.

Además de las funciones de reproducción básicas como reproducir, pausar, detener, retroceder y avanzar, la mayoría posee reproducción de listas, soporte de etiquetas (como ID3) y ecualizador.

Muchos de los reproductores de audio también soportan la reproducción simple de vídeos digitales.