Audio Digital

Conceptos BásicosConceptos Básicos

Audio Digital

la grabación (digitalización) de sonido real

Se entiende

Instrumentos musicales

Grabaciones

archivos informáticosprocedente de

en forma de

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Esta digitalización, también denominada muestreo (sampling), se realiza mediante los denominados ADC, o Conversores de Analógico a Digital, circuitos que, a una determinada frecuencia, toman "fotografías" del sonido, que convierten en números que después son almacenados en la memoria del PC

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Para escuchar los sonidos digitalizados necesitamos hacer el proceso inverso al del muestreo: La conversión de digital a analógica, encargada a los circuitos DAC.

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Frecuencias de Muestreo

La Frecuencia de muestreo se refiere al número de mediciones que se realizan por segundo.

Cuanto mayor sea esta frecuencia, más parecido será el resultado obtenido al sonido original.

Frecuencias de Muestreo

Según el teorema de Niquist, la frecuencia mínima de muestreo debe ser el doble del ancho de banda de la señal original.

En términos más sencillos: Si el sonido original llega, en la zona de los agudos, a supongamos, 10.000 hertzios, debemos muestrear a 20.000 hertzios

Frecuencias de Muestreo

Dado que el oído humano es capaz de escuchar sonidos en el rango de 20 a 20.000 Hertzios, aproximadamente, se ha elegido como frecuencia de muestreo más adecuada, la de 44,1 Khz44,1 Khz, es decir, aproximadamente el doble de la frecuencia más aguda que podemos escuchar.

Frecuencias de Muestreo

Si deseamos digitalizar sonidos acústicos, no es necesario alcanzar esas frecuencias de muestreo, ya que ni las voces ni los instrumentos acústicos producen frecuencias relevantes por encima de los 10 Khz

Así pues, en estos casos se puede utilizar una frecuencia de 32 Khz, o incluso de 22 Khz.

Frecuencias de Muestreo

Efecto de Reducir la Frecuencia de Efecto de Reducir la Frecuencia de MuestreoMuestreo

Si reducimos la frecuencia de muestreo, podemos apreciar que el sonido es menos nítido, más apagado, porque perdemos frecuencias agudas.

Estéreo frente a mono

Otro factor importante en el tamaño de sus archivos de audio es la opción entre reproducir los sonidos en estereoestereo o en monomono.

El estereo tiene dos canales de sonido diferentes, mientras que en mono se define una sola señal.

Como es de imaginar una grabación estéreo ocupa dos veces mas espacio en disco que una grabación mono.

Resolución

La Resolución hace referencia a la exactitud de las medidas efectuadas. Se mide en bits: si la resolución es de 8 bits tenemos 256 niveles posibles.

Los discos compactos graban la música en Estereo con una frecuencia de muestreo de 44,1 Khz, y una resolución de 16 bit.

Bitrate

El término bit rate (en español velocidad binaria, cadencia, tasa o flujo de bits) define el número de bits que se transmiten por unidad de tiempo a través de un sistema de transmisión digital o entre dos dispositivos digitales.

Así pues, el bit rate es la velocidad de transferencia de datos

La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo (bit/s, b/s, bps)

Bitrate de compresión MP3

4 kbit/s Mínimo para reconocer el habla. 8 kbit/s Calidad telefónica convencional. 32 kbit/s Radio AM 96 kbit/s Radio FM 128 kbit/s Sonido calidad semi CD, muy común en MP3 192 kbit/s Sonido calidad CD en formato MP3 320 kbit/s Máxima calidad para formato MP3

Bitrate: velocidad de transferencia de datos

CBRCBR (bit rate constante): Aplica una cuantificación uniforme, por lo que no tiene en cuenta si en la señal hay zonas con mayor o menor densidad de información, sino que cuantifica toda la señal por igual.

VBRVBR (bit rate variable): Aplica una cuantificación no uniforme que sí genera diferencias entre las zonas con mayor o menor densidad de información, por lo que la cuantificación resulta más eficaz.

Microsoft Waveform (WAV)

Microsoft adoptó este formato para emplearlo con las extensiones multimedia de Windows.

Almacena muestras de audio digital de 8 y 16 bits, gestiona los datos en mono o en estéreo y admite tres frecuencias de muestreo: 11.025 kHz, 22.05 kHz, 44.1 kHz, comprimidos o sin comprimir.

AIFF

Apple Macintosth utiliza el formato de intercambio de audio ( AIF ) para almacenar muestras de sonido digitalizado, admite varias frecuencias de muestreo y tamaños de muestra de hasta 32 bits por muestra.

Los datos de audio en el estándar AIFF no están comprimidos

Existe una variante del estándar donde existe compresión, conocida como AIFF-C o AIFC

MPEG-1 Layer 3 (MP3)

El MP3 (.mp3) es una tecnología de compresión de archivos de audio.

Su nombre completo es MPEG-1 Audio Layer 3 y surgió hace unos 15 años con el objeto de reducir el enorme tamaño que ocupaban hasta entonces los archivos de audio (por ejemplo, los WAV).

MPEG-1 Layer 3 (MP3)

MP3 consigue combinar calidad de sonido con un tamaño de archivo pequeño, convirtiéndose en un standard de audio en Internet.

Su clave se encuentra en que un sonido MP3 no contiene todos los detalles del audio que no son captables por el oido humano y que sí que están en los sonidos originales.

OGG Vorbis (.OGG)

OGG Vorbis es un formato de audio que tiene una calidad similar al MP3.

El formato es libre de patentes y abierto, sigue la filosofía de software libre

En contra tiene aun la poca compatibilidad con la enorme cantidad de hardware y software que se utiliza para reproducir el formato MP3

OGG Vorbis (.OGG)

OGG Vorbis podría convertirse en el futuro de la música digital libre de la misma forma que Linux es un sistema operativo libre y de gran aceptación

La página web de OGG Vorbis (en inglés) es: http://www.vorbis.com/

Windows Media Audio (WMA)

Es un sistema de compresion de audio, propiedad de Microsoft

A diferencia del MP3, este formato posee una infraestructura para proteger el Copyright y así hacer más difícil el "tráfico ilegal" de música.

¿Qué espacio en disco se necesita para almacenar música digitalizada?

Como es lógico, depende de la calidad de la grabación.

Si se desea calidad CD, son 5 Mb por pista y por minuto (44.100 muestras/seg x 2 bytes x 60 seg=  5.292.000 bytes, es decir, 5,04 Mb), lo que suma unos 40 Mb para una canción de 4 minutos (Formato WAV)

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