PDF de programación - Audio Digital

Audio Digital
Audio Digital

Informática 4ºESO 2012
Informática 4ºESO

La vibración de las partículas del aire es captada por nuestro oído y crea
cerebro que llamamos sonido.
caracteriza por unas magnitudes físicas: la frecuencia, la amplitud,
permiten definir distintos tonos, timbres y duraciones de los sonidos.
permiten definir distintos tonos, timbres y duraciones de los sonidos.

ón de las partículas del aire es captada por nuestro oído y crea una sensación en nuestro
una sensación en nuestro
sonido. La vibración del aire describe un movimiento ondulatorio que se
aire describe un movimiento ondulatorio que se
la longitud de onda, etcétera. Éstas

tudes físicas: la frecuencia, la amplitud, la longitud de onda, etcétera. É

Digitalización del sonido
igitalización del sonido

Para que el sonido pueda editarse en el ordenador, debe
Para que el sonido pueda editarse en el ordenador, debe ser digitalizado, es decir, la se
debe convertirse en señal digital



al digital. Este proceso ocurre en dos fases:

ser digitalizado, es decir, la señal analógica

1. Muestreo: se toman muestras periódicas de la señal analó

: se toman muestras periódicas de la señal analógica



2. Codificación: cada una de las muestras se codifica en binario (

cada una de las muestras se codifica en binario (0 y 1)



El sonido digital se caracteriza por tres magnitudes fundamentales:
sonido digital se caracteriza por tres magnitudes fundamentales:


• Número de canales. Es el número de pistas que componen un archivo de sonido digital. Si
Es el número de pistas que componen un archivo de sonido digital. Si
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
consta de un solo canal, decimos que es mono, mientras que si son dos canales se llama
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
reo. Puede ser también multicanal (es el caso de los seis u ocho canales que podemos
reo. Puede ser también multicanal (es el caso de los seis u ocho canales que podemos
percibir en los dispositivos llamados cine en casa o
percibir en los dispositivos llamados cine en casa o home cinema).Los CD de audio están
Los CD de audio están
grabados en estéreo.



•

Frecuencia de muestreo. Es el número de muestras que se toman por intervalo de tiem
por intervalo de tiempo.
Frecuencia de muestreo.
Determina la calidad percibida, puesto que a mayor frecuencia de muestreo, mayor será la
Determina la calidad percibida, puesto que a mayor frecuencia de muestreo, mayor será la
Determina la calidad percibida, puesto que a mayor frecuencia de muestreo, mayor será la
fidelidad(el parecido) del sonido obtenido respecto a la señal de audio original
del sonido obtenido respecto a la señal de audio original. En un CD de
del sonido obtenido respecto a la señal de audio original
audio, la frecuencia de muestreo es de 44100Hz
encia de muestreo es de 44100Hz, aproximadamente el doble de la frecuencia
aproximadamente el doble de la frecuencia
máxima que podemos escuchar (el oído humano puede escuchar frecuencias comprendidas
máxima que podemos escuchar (el oído humano puede escuchar frecuencias comprendidas
máxima que podemos escuchar (el oído humano puede escuchar frecuencias comprendidas
entre 20 y 20.000 Hz).


• Número de bits por muestra

Número de bits por muestra. Es el número de bits que utilizamos para representar cada
. 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
la precisión con la que se reproduce la señal original y equivale a lo que en
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.
imagen digital llamamos resolución.
En un CD de audio, el número de bits por muestra es 16.

Departamento de Tecnología
IES La Cabrera





Informática 4ºESO 2012
Informática 4ºESO


Estas tres magnitudes fundamentales del sonido digital nos permiten calcular el
Estas tres magnitudes fundamentales del sonido digital nos permiten calcular el tama
de sonido digital, o archivo de audio, multiplicando los tres par
de sonido digital, o archivo de audio, multiplicando los tres parámetros por la duraci
un CD de una hora de duración tendr



n tendrá el siguiente tamaño, según el estándar:

tamaño de un archivo
metros por la duración del archivo. Así,

Tamaño = canales • frecuencia (Hz)

frecuencia (Hz) • número de bits • t (s)

2 ∙ 44.100 Hz∙16 bits ∙3.600 s =

3.600 s = = 5.080.320.000 bits = 620.156,25 KB ~ 605

605 MB

(recuerda que 1 KB = 1.024 bytes = 8 ∙ 1 .024 bits = 8.192 bits y que 1MB = 1.024 KB)
(recuerda que 1 KB = 1.024 bytes =
y que 1MB = 1.024 KB)



Captura y reproducción del sonido
Captura y reproducción del sonido
Los micrófonos son los dispositivos capaces de recoger las ondas analógicas y convertirlas en señales
Los micrófonos son los dispositivos capaces de recoger las ondas analógicas y convertirlas en señales
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
eléctricas. El ordenador contiene una
que realiza el proceso de digitalización
transformando esa señal eléctrica en información binaria.
transformando esa señal eléctrica en información binaria. Además, el ordenador necesita un software
Además, el ordenador necesita un software
específico para grabar en formato digital los impulsos capturados por el micrófono y que llegan
específico para grabar en formato digital los impulsos capturados por el micrófono y que llegan
específico para grabar en formato digital los impulsos capturados por el micrófono y que llegan
posteriormente a la tarjeta de audio; po
posteriormente a la tarjeta de audio; por ejemplo, la grabadora de sonidos de Windows o el programa
r ejemplo, la grabadora de sonidos de Windows o el programa
Audacity.

Podemos explicar el proceso de


captura y digitalización la siguiente forma:



alógica que se transmite por el aire.

cantante emite una señal sonora analógica que se transmite por el

El cantante

Un
Un micrófono recoge esas vibraciones y las convierte en una señal
transmite a un equipo electrónico mediante un cable o de forma inalámbrica.
transmite a un
de forma inalámbrica.

El equipo electr
El equipo electrónico codifica esa señal eléctrica analógica en infor
(0-1) que puede almacenarse en cualquier

Un equipo reproductor digital
Un equipo reproductor digital descodifica la información binaria
convierte en una señal eléctrica que transmite por cable a los auriculares.
convierte en una se
cable a los auriculares.

Los
Los auriculares vibran en función de la señal eléctrica que reciben.
la que detecta nuestro oído y hace que escuchemos la voz del cantante.
la que detecta nuestr
voz del cantante.

1) que puede almacenarse en cualquier soporte digital.

la señal eléctrica que reciben. Esa vibración es

es y las convierte en una señal eléctrica que

l eléctrica analógica en información binaria

ón binaria nuevamente y la

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Compresión: los 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.


Tipos de formatos de audio



Formatos de audio


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 exis