Sonido
Digitalización
Jesús David Navarro
jEsuSdA 8)
Índice
- Cómo se digitaliza el sonido
- Cómo se reproduce un sonido digital
- Calidad
Digitalización del sonido
Alguien dice "hola"
(sonido que dura 1 segundo en el tiempo)
Digitalización del sonido
El sonido es una ONDA
Digitalización del sonido
Con un MICRÓFONO puedo captar la onda
Digitalización del sonido
Con un COMPUTADOR puedo analizar la onda
(un ADC = Analogic to Digital Converter)
Con computador nos referimos a algún dispositivo o software capaz de operar con los datos recibidos desde el micrófono.
Ese computador puede ser un chip electrónico, un ordenador, un programa de software, etc.
Habitualmente las tarjetas de sonido llevan un chip dedicado exclusivamente a esa tarea, se trata del chip ADC.
Digitalización del sonido
Se toma la onda y "coloca sobre un eje de coordenadas"
Digitalización del sonido
Se MARCAN las intersecciones más cercanas por las que pasa la onda = MUESTRAS
Digitalización del sonido
Una vez tenemos las MUESTRAS, es fácil convertirlas a NÚMEROS
Digitalización del sonido
MUESTRAS = COORDENADAS
Digitalización del sonido
Una vez tenemos NÚMEROS, es fácil GUARDARLOS en un archivo digital.
Digitalización del sonido
Un archivo de audio es simplemente eso.
(Dependiendo del CODEC usado los numeros se guardan de un modo distinto)
Archivo de audio digital
Nuestro archivo lo podemos subir a una web, enviar por e-mail o mensajería, guardarlo en un pendrive, etc.
Reproducir un archivo de audio digital
Tenemos nuestro archivo de audio digital...
que, recordemos, son numeritos, coordenadas = MUESTRAS...
Reproducir un archivo de audio digital
Y tenemos un REPRODUCTOR de audio digital
Reproducir un archivo de audio digital
El REPRODUCTOR lee las coordenadas (muestras)...
Reproducir un archivo de audio digital
Las "coloca" sobre un eje de coordenadas..
Reproducir un archivo de audio digital
Sólo tenemos que unir los puntos...
Reproducir un archivo de audio digital
... obtenemos una ONDA
Reproducir un archivo de audio digital
Con lo que hemos pasado de datos DIGITALES a ANALÓGICOS
Reproducir un archivo de audio digital
Esa onda se parece mucho a la onda original captada por el micrófono
Reproducir un archivo de audio digital
Y esa onda se puede enviar a un ALTAVOZ, que actuará sobre el aire para producir SONIDO
Reproducir un archivo de audio digital
Ese sonido llega hasta nuestros OÍDOS, y entonces escuchamos la palabra "HOLA".
Reproducir un archivo de audio digital
El COMPUTADOR que procesa las muestras y las convierte en onda es
un DAC = Digital to Analogic Converter
Calidad del audio
Te habrás percatado de que:
Dependiendo de cómo sea el EJE DE COORDENADAS
seremos capaces de representar con más o menos detalle la onda analógica original
Esto es la CALIDAD DEL SONIDO
Calidad del audio
Elijamos 2 ejes distintos para digitalizar la misma onda
(concretamente, el segundo tiene la mitad de precisión en cada eje que el primero)
Calidad del audio
Colocamos la onda sobre los ejes de coordenadas
Calidad del audio
Y tomamos las MUESTRAS
Calidad del audio
Una vez tomadas las muestras, las pasamos a números...
Calidad del audio
... ya tenemos digitalizada la onda de dos formas distintas
Calidad del audio
Ahora, vamos a proceder a pasar de Digital a Analógico para reproducir el sonido...
Calidad del audio
Colocamos las muestras sobre los ejes de coordenadas y las unimos...
Calidad del audio
Obtenemos las respectivas ondas analógicas
Calidad del audio
Observamos que no son iguales entre sí
Calidad del audio
Pero, sobre todo, la segunda no se ajusta tan bien a la onda analógica original...
Calidad del audio
Por tanto...
MAYOR NÚMEROS DE MUESTRAS = MAYOR CALIDAD
A mayor TASA DE MUESTREO, mayor calidad de sonido.
Calidad del audio
TASA DE MUESTREO = Número de muestras que tomo por segundo
(eje X)
Calidad del audio
TASA DE MUESTREO
Se mide en Hertzios
pej. 44100 Hz = 44.1 KHz = 44100 muestras por segundo
Calidad del audio
Por tanto...
MAYOR POSIBILIDAD DE VALORES POR MUESTRA = MAYOR CALIDAD
A mayor CALIDAD DE MUESTRA, mayor calidad de sonido.
Calidad del audio
CALIDAD / PROFUNDIDAD DE LA MUESTRA = Posibles valores que puede tomar cada muestra
(eje Y)
Calidad del audio
CALIDAD / PROFUNDIDAD DE LA MUESTRA
Se mide en Bits
pej. 32bits = permite 232 valores enteros posibles
desde −2.147.483.648 hasta +2.147.483.647
Calidad del audio
BITRATE = Cantidad de información empleada para almacenar un segundo de audio digitalmente
Se mide en KBits por Segundo (KB/s)
pej. 128KB/s = para cada segundo de audio, se emplean 1000 bits para almacenar todas las muestras a la calidad de muestra indicada.
Calidad del audio
A mayor bitrate:
- Tengo más espacio para almacenar más muestras por segundo
- Tengo más espacio para que esas muestras tengan más calidad
Calidad del audio
Si a mayor Tasa de muestreo y Calidad de la muestra, mayor calidad...
¿POR QUÉ NO USAR SIEMPRE VALORES MUY ALTOS DE CADA UNA?
Calidad del audio
Cantidades altas de Tasa de muestreo y Calidad de la muestra:
- Sonido más fiel al original = más calidad
- Muchas más "muestras" a almacenar.
- Cada "Muestra" ocupa más.
- Archivos digitales más grandes y pesados
- Más difíciles y costosos de PROCESAR.
- Requiere más bitrate.
Calidad del audio
Si a mayor bitrate, mayor calidad...
¿POR QUÉ NO USAR SIEMPRE VALORES MUY ALTOS BITRATE?
Calidad del audio
Por qué no puedo usar todo el bitrate que necesite:
- A más bitrate, archivos más grandes y pesados
- Más "ancho de banda" si el archivo se transmite por una red
- Más difíciles y costosos de PROCESAR.
- Algunos reproductores no dan abasto a procesar bitrates altos. Simplemente, no pueden.
Calidad del audio
Soluciones:
- Definir una tasa de muestreo adecuada
- Definir una calidad de muestra adecuada
- Usar CODECS que optimizan el uso del Bitrate (almacenan más datos en la misma cantidad de bits)
Calidad del audio
Hay que buscar un EQUILIBRIO entre CALIDAD y TAMAÑO
¡Ahí está el mérito!
