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Tema 4: Audio y Video Digital 1.1 Captura y digitalización del sonido. Desde que un cantante genera una onda sonora con su voz (al vibrar sus cuerdas vocales) hasta que llega a nuestros oídos a través de los auriculares de nuestro reproductor MP3 ocurren una serie de procesos que conocemos como captura y digitalización del sonido. El proceso es el siguiente: 1. El cantante emite una señal sonora analógica que se transmite por el aire. 2. Un micrófono recoge esas vibraciones y las convierte en una señal eléctrica que transmite a un equipo electrónico mediante un cable o de forma inalámbrica. 3. El equipo electrónico codifica esa señal eléctrica analógica en información binaria (0-1) que puede almacenarse en cualquier soporte digital (un disco duro o un CDROM, por ejemplo). 4. Un equipo reproductor digital descodifica la información binaria nuevamente y la convierte en una señal eléctrica que transmite por cable a los auriculares. 5. Los auriculares vibran en función de la señal eléctrica que reciben. Esa vibración es la que detecta nuestro oído y hace que escuchemos la voz del cantante.

Características del sonido digital 

Frecuencia de muestreo. Es el número de muestras por segundo que se toma de un sonido analógico para convertirlo en digital. Nos da una idea de la calidad del sonido digital. Un sonido digital en calidad CD audio tiene una frecuencia de muestreo o sampling rate de 44100 Hz (Hertzios), es decir, se toman 44100 muestras por segundo. Canales. Numero de pistas que componen un sonido. Un sonido mono tiene una sola pista, un sonido estéreo tiene 2 pistas y un sonido 5.1 tiene 5 pistas. Tamaño de la muestra. Indica la cantidad de bits de información que ocupa cada muestra. Una calidad estándar CD audio tiene 16 bits.

Tamaño = Frecuencia X Canales X Tamaño de la muestra X Segundos de duración Ejemplo 1 Calcula el tamaño que ocupa un archivo de sonido de 5 s de duración si esta grabado en un solo canal (mono) y su tamaño de muestra es de 8 bits.


Tamaño o peso del archivo = frecuencia de muestreo X número de canales X tamaño de la muestra X segundos de duración La frecuencia de muestreo en un sonido de calidad media, en mono, es 22050 Hz. El numero de canales en un sonido mono es 1. Según el enunciante, el tamaño de muestra es 8 bits y la duración 5 segundos, por tanto: Tamaño o peso del archivo = 22050 · 1 · 8 · 5 = 882000 bits = 107,66 kbyte 1. Calcula el tamaño que ocupará un archivo de sonido digital sin comprimir, sabiendo que dura 10 segundos, es estéreo y tiene calidad de CD audio. Tamaño = 44100 X 2 X 16 X 10 = 14112000 bits = 1722,65 kbyte. 3. Abre la grabadora de sonidos de Windows y graba la frase: <<Grabación de tres segundos>>. Guarda el archivo resultante en los siguientes formatos e indica el tamaño, en bits, que ocupa:

Tamaño Grabado Grab.1 Grab.2 Grab.3

536 kb 24,2 kb 123 kb

Tamaño Calculado 44100 X 2 X 16 X 3 = 516,79 kb 8000 X 1 X 8 X 3 = 23,43 kb 12000 X 2 X 16 X 3 = 140,62 kb

1.2 Los distintos formatos de audio Para evitar el gran tamaño que ocupan los archivos de audio, diversas empresas han desarrollado algoritmos que permiten la reducción de su tamaño sin una apreciable pérdida de calidad. Formatos de audio más utilizados: 

Wav (Waveform Audio Format). Es un formato de audio digital, normalmente sin compresión de datos, desarrollado por Microsoft e IBM. Admite archivos mono y estéreo con diversos tamaños y velocidades de muestreo y su extensión es .wav. este tipo de extensión no se suele utilizar en internet, ya que ocupa mucho espacio y son lentos de descargar o reproducir. Todos los programas de edición de audio reconocen este formato. MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Es un protocolo de comunicación entre instrumentos musicales digitales y el ordenador. Un archivo midi procesa información del instrumento que se toca (la forma y el momento en que se debe tocar), pero no lo hace sobre la forma de la onda de sonido, como ocurre


en los archivos wav. La extensión de archivos que utiliza es .mid. los programas editores de onda no trabajan este tipo de archivos. CD-A. CD audio es un estándar de calidad para un archivo wav que da una calidad de CD digital. Se trata de un archivo wav de 16 bits, estéreo y con una frecuencia de muestreo de 44100 Hz. Los equipos de música domésticos reconocen este tipo de archivos y por eso reproducen los CD musicales comerciales, aunque cada vez hay más equipos musicales domésticos, autorradios o walkman que reproducen otro tipo de archivos, como los MP3. MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3). Es un formato de audio comprimido con pérdidas que ha revolucionado el mundo de la música y de la electrónica de consumo. La tecnología de compresión, aunque se basa en algoritmos matemáticos complejos, elimina la parte del sonido que no es capaz de diferenciar el oído humano. El resultado de esto son archivos que ocupan una doceava parte que su original wav y las pérdidas de calidad son imperceptibles para el oído humano. Su desarrollo se encuentra ligado al de la compresión de video, que ha ido evolucionando desde MPEG-1 y MPEG-2 al más reciente MPEG-4, también conocido como Divx. La importancia del MP3 radica en el escaso tamaño de sus archivos, que ha permitido su descarga por internet, el almacenamiento de grandes cantidades de música en soportes portátiles y la posibilidad de volver a reconstruir el archivo wav original sin perdidas aparentes. WMA (Windows Media Audio). Es un formato de audio comprimido con pérdidas, desarrollado por Microsoft para ser reproducido en el reproductor que está incluido en sus sistemas operativos, el reproductor de Windows Media. Este formato de audio compite directamente con el MP3 y ya se incluye en muchos reproductores domésticos y portátiles. Entre sus principales características destacan una mayor calidad que el MP3 en similares ratios de compresión y la información de autor añadida que evita el tráfico ilegal de música. Al igual que el MP3, tiene su homónimo en un sistema de compresión de video, Windows Media Video (WMV). OGG VORBIS. Es un códec o algoritmo de compresión de audio con pérdidas que se incluye en el formato OGG de video. Fue desarrollado por la Fundación Xiph.org y, al igual que todos los productos de esta fundación, tiene carácter libre y gratuito. Supera en calidad a los mencionados anteriormente, pero no está introducido en la electrónica de consumo. Real Audio (RM). Es un formato de audio utilizado para la reproducción en tiempo real desde Internet. El archivo reproducido no es descargado completamente en el ordenador cliente, sino que descarga un direccionamiento a la localización del archivo en el servidor. La calidad del sonido no puede ser copiado ni compartido. Para poder reproducir el archivo se


debe tener instalado el reproductor RealPlayer y conexión en red con el servidor de la música. Tanto el formato Real Audio como el Windows Media Audio se están imponiendo en la reproducción de música y en la emisión de radio por Internet (Streaming).


Resumen tema 4 (audio)