Tarjetas de sonido

Como funciona el sonido en los ordenadores

Los ordenadores tenían y siguen teniendo un “problema” trabajan mediante números binarios ( 0sy 1s) por lo que cuando conectamos unos altavoces a una tarjeta de sonido, hay un componente que nos transforma esos datos digitales en analógicos para que nuestros altavoces suenen, de esto se encarga el DAC (Conversor Digital-Analógico).Con lo cual deducimos que el ADC (Conversor Analógico- Digital) cuando grabamos desde una fuente externa (por ejemplo una grabadora) es el que transforma esos datos analógicos en muestras digitales mediante cable para almacenar esas grabaciones en nuestro disco duro.Pero si alguien quiere grabar a la vez que reproduce, esto se llama “fullduplex” y en la actualidad se puede hacer gracias a que las tarjetas actuales llevan los dos conversores (ADC-DAC) que deben trabajar de forma separada.

Qué es una tarjeta de sonido Es un tipo de tarjeta que permite la salida de audio bajo el control de un driver, este tipo de tarjetas puede estar integradas en la placa base o puede ser tarjetas de expansión que van conectadas en los slots de tipo P.C.I (Peripheral Component Interface, que traducido al español significa “Interfaz de componentes periféricos”)

El PC no fue pensado en un principio para manejar sonido salvo por ese vago recuerdo que nos queda sobre un altavoz interno también llamado “PC Speaker”, este producía un pitido al iniciar el ordenador y que a su vez alertaba de posibles fallos que mediante una tabla de errores que venia incluida en la placa madre.

Fue después cuando entro en escena el software que ha hecho que la evolución de este hardware no haya dejado de evolucionar, nos referimos a los videojuegos

Imagen de un “Pc speaker”       

Situación de un “Pc speaker”

En la actualidad se suelen encontrar instalados en la placa base como se puede apreciar en el siguiente dibujo:

Speaker aéreo

Speaker integrado

Historia de las tarjetas de sonido Todo empezó con la entrada en el mercado una tarjeta ahora casi olvidada con el nombre AdLib, esta tarjeta disponía de síntesis por modulación de frecuencia (Consiste en recrear o imitar el sonido de un instrumento musical manipulando una onda hasta que el sonido que ofrece es similar al que estamos buscando), los cuales se conectaban mediante puertos “MIDI” del cual también se podían reproducir música o efectos de juegos

Adlib (1987)

Conexiones y cable MIDI

Tras la aparición de esta llego la Sound Blaster (SB) de la casa Creative, que era de totalmente compatible con esta y que además de tener la síntesis por FM tenía la capacidad de reproducir y grabar audio digital en (8 bits) a mas bits mas velocidad de lectura, esto permitió que los programadores de juegos usar sonidos reales (voces, ruidos, etc.) y esta peculiaridad hizo que Creative se pusiera a la cabeza en el mercado, esto hizo que todos los fabricantes de juegos y de otros software programaran para este sistema.

Sound Blaster (1988)

En 1989 una empresa americana sacó al mercado la Turtle Beach Multisound (TBM), pero esta no estaba orientada al consumo doméstico dado su alto coste (140.000pts).Esta tarjeta no usaba la síntesis por FM, si no una excelente síntesis PCM (ahora se llama wavetable, tabla de ondas) esta incorporaba un chip de la empresa EMU Systems (una de las mejores empresas de sintetizadores y samples para el mercado musical profesional), este tipo de audio no le andaba a la zaga al sonido MIDI, ya que este permitía la grabación y reproducción de audio a 16 bits con unos buenos conversores DAC y ADC, proporcionando un bajo nivel de ruido y poca distorsión armónica, pero esta tarjeta tuvo un pero, que fue la no compatibilidad con los juegos que usaban síntesis por FM.

Turtle Beach Multisound (1989)

En 1991 llego al mercado la Gravis Ultrasound (GUS), fue el primer intento de fabricar un sampler para el mercado doméstico, tanto fue el éxito de esta tarjeta que los usuarios de la SB al escuchar una GUS se arrepentía de su compra, esta última disponía de una memoria RAM de 256 Kb que permitía almacenar grabaciones de instrumentos reales (sistema wavetable), pero esta tenía un problema, que a pesar de reproducir sonidos en 16 bits, solo podía grabarlo a 8 y por eso no se utilizaba para la grabación de audio digital, pero en el campo MIDI se encontraba entre la SB y la TBM.

Gravis Ultrasound (1991) 

Con la SB 16, el mercado de audio a 16 bits se popularizó haciéndolo más asequible al mercado doméstico, pero sin ofrecer la calidad de la TBM (es lógico al tener que abaratar los costes), por otro lado la SB 16 mantenía las misma síntesis FM de la SB Pro por lo que musicalmente su valor seguía siendo escaso, antes de la SB.Media Vision fabricó la Pro Audio Spectrum (PRS) con sonido de 16 bits. Creative sacó al mercado una versión ASP de la SB que contenía un chip de proceso digital de señal (advanced digital processor) este chip permitía cierta mejora al añadir efectos de reverberación y 3D además de aportar compresión de ficheros de audio, esto quiere decir que después de dejar de sonar el sonido original queda una ligera permanencia (digamos como el ruido de un tambor).

Pro Audio Spectrum (1993)

La fidelidad de la reproducción MIDI que aportaba la GUS motivó que con el tiempo varias marcas se plantearan sacar al mercado tarjetas con la tecnología similar, como los siguientes ejemplos:

La Orchid Wave 32

Ensoniq Soundscape Roland RAP-10

Estas dos últimas son tarjetas de alta calidad desarrolladas por empresas de instrumentos musicales.

Por último un nivel un poco más avanzado (en esta época) la Digidesign Sample Cell ofrece la calidad de los samplers profesionales, e incluso mejores prestaciones, la diferencia esta en el precio (230.000 pts.) a diferencia del medio millón que costaba un sampler en esa época.

Digidesign Sample Cell (1991)

Creative sacó poco después la Sound Blaster 32 PNP que disponía de sonido por tabla de ondas en 1Mb de Rom, también incorporaba la síntesis por FM, efectos de reverberación y coro, polifonía de 32 voces, compatible general con MIDI y añade 2 zócalos Ram en SIMM de 30 contactos (hasta 28 Mb), con la tecnología de sampling que denomina Sound Fonts. Asimismo admite grabación y reproducción simultánea de audio a disco duro, es decir son Full Duplex , esto es importante para usar programas de audio multipista, ya que mientras grabas una toma nueva, puedes escuchar lo que habías grabado antes.

Sound Blaster 32 PNP(1992)

Después de esta SB llego otra que incluía sonido en 3D y 512 Kb de RAM para sound fonts, esta tarjeta se llama Sound Blaster AWE 32 PNP (1994).

Sound Blaster AWE 32 PNP (1994)

Esto es un “breve” resumen de la historia de las tarjetas de sonido.

LOS BITS EN LAS TARJETAS DE SONIDO

Las tarjetas de sonido toman sus muestras de sonido a 16 bits que a día de hoy es suficiente para escuchar con gran calidad, aunque ya se están comercializando de 24 bits para el consumo doméstico y bastante superiores para el consumo profesional, aunque en la descripción de la tarjeta se pueda leer Sound Blaster 128 PCI o similares, no quiere decir que tengan 128 bits, esto se refiere al número de voces que es otro tema completamente distinto.(Como sabemos los altavoces se mueven dando golpes y eso hace que el aire vibre y esos impulsos y vibraciones los captan nuestros oídos y estos los transforman en impulsos nerviosos que van a nuestro cerebro)  Bueno para esto tenemos que indicarle al altavoz donde debe golpear, para ello le enviaremos una posición (en este caso un número), pues bien cuantas mas posiciones podamos representar mejor será el sonido esto quiere decir, que a más bits mas posiciones podremos representar

8 bits 256 posiciones

16 bits 65.536 posiciones

24 bits 16.777.216 posiciones

La frecuencia a la que trabaja una tarjeta de sonido de 16 bits es de 44,1 KHz teniendo en cuenta que el oído humano es capaz de percibir unos 40.000 sonidos por segundo (es decir que con esa secuencia sería más que suficiente) sería absurdo un derroche de dinero y de tecnología aunque las profesionales llegan a alcanzar los 100 KHz.El sonido es una línea continua pero mediante los impulsos es cuando se forma la onda que es la que realmente percibimos.

En el dibujo apreciamos una líneacontinua (sonido), pero en realidadcuando la captamos con nuestra tarjeta de sonido, lo que capturamoses una serie de puntos también marcados  y cada punto se refiere a untiempo (muestreo) y estos datos determinan una frecuencia.

En el dibujo se aprecia la línea continua que representa el sonido. Sin embargo en realidad cuando la captamos con nuestra tarjeta no podemos capturar toda la onda, capturaremos simplemente una serie de puntos (los marcados), un punto cada cierto tiempo, es decir, un muestreo de los datos con una determinada frecuencia; la onda que nos queda en el dibujo.

Esta frecuencia esta captada con una tarjeta de sonido de 44.1 KHz con lo cual si utilizamos una tarjeta con la mitad de KHz es lógico que nos capte la mitad de tiempo y eso haga q la onda no sea tan real como esta. Ya que quedaría como en el siguiente dibujo.Esto es una "pequeña" descripción de las tarjetas de sonido y de el sonido en general.

TIPOS DE CONECTORES Y ALTAVOCES

Los conectores mas habituales para la conexión de altavoces, micrófonos, etc. son los jack (también TRS o TRRS), que los hay de tres medidas, de 6.3mm (sonido profesional), de 3.5mm (tarjetas de sonido, auriculares etc (el más común)) y de 2.5mm(de móviles antiguos). Los hay para sonido mono y estéreo.

Este es el esquema de una pieza de Jack en mono y en estéreo

Como hacernos nuestro propio cable de audio

SIGNIFICADO DE LOS COLORES EN LAS TARJETAS DE SONIDO

2.1 Y 5.1  Verde: salida de línea estéreo para conectar altavoces o cascosAzul: entrada de línea estéreo, para capturar sonido de cualquier fuente, excepto micrófonosRosa/Rojo: entrada de audio, para conectar un micrófono

Los ordenadores dotados de sistema de sonido envolvente 5.1 usan además estas conexiones:Gris: salida de línea para conectar los altavoces laterales.Negro: salida de línea para conectar los altavoces traseros.Naranja: salida de línea para conectar el altavoz central o el subwoofer

Ahora veremos algunas preguntas y respuestas más comunes.

¿Cómo se puede saber si un equipo tiene una tarjeta de sonido?Casi todos los equipos pueden reproducir sonidos. Compruebe si en la parte delantera o trasera del equipo hay conectores para micrófono, auriculares o altavoces externos. También se puede usar el Administrador de dispositivos para comprobar si hay una tarjeta de sonido instalada.1. Para abrir Administrador de dispositivos, haga clic en el botón Inicio , en Panel de control, en Sistema y mantenimiento y, a continuación, en Administrador de dispositivos.   Si se le solicita una contraseña de administrador o una confirmación, escriba la contraseña o proporcione la confirmación.2. Expanda la sección Dispositivos de sonido, vídeo y juegos para ver la tarjeta de sonido instalada. Si esa sección no se muestra o no aparece enumerada ninguna tarjeta de sonido, significa que el equipo no tiene tarjeta de sonido o que no se ha instalado correctamente el controlador de la tarjeta.¿Cómo se puede activar o desactivar una tarjeta de sonido?Para poder seguir estos pasos debe haber iniciado la sesión como Administrador.1. Para abrir Administrador de dispositivos, haga clic en el botón Inicio , en Panel de control, en Sistema y mantenimiento y, a continuación, en Administrador de dispositivos.   Si se le solicita una contraseña de administrador o una confirmación, escriba la contraseña o proporcione la confirmación.

2. Expanda la sección Dispositivos de sonido, vídeo y juegos.3. Haga clic con el botón secundario en la tarjeta de sonido que desea activar o desactivar y después haga clic en Habilitar o Deshabilitar.¿Cómo se puede probar la tarjeta de sonido?Muchas tarjetas de sonido vienen acompañadas de software que permite ajustar y probar la configuración de la tarjeta. Consulte la información suministrada con la tarjeta de sonido. También puede comprobar la configuración de los altavoces desde Sonido.1. Para abrir Dispositivos de audio y temas de sonido, haga clic en el botón Inicio , en Panel de control, en Hardware y sonido y, finalmente, en Sonido.2. En la ficha Reproducción, seleccione el dispositivo que desee probar y haga clic en Configurar.3. Seleccione la configuración de altavoces y, a continuación, haga clic en Probar.¿Qué se debe hacer si no se oye ningún sonido en el equipo?Si no oye ningún sonido, es posible que el equipo no reconozca la tarjeta de sonido o que haya un problema con el controlador de la tarjeta de sonido. Asegúrese de que la tarjeta de sonido está instalada correctamente y de que Windows reconoce la tarjeta de sonido. Para obtener más información, consulte Solucionar problemas de sonido.