Sonido en HTML II, características del sonido digital
Vamos a estudiar algunos de los conceptos básicos del
sonido digital, aunque sin entrar en demasiadas consideraciones técnicas. Para
aquellos que deseen más información, existen multitud de sitios web que estudian
específicamente el sonido digital y el hardware necesario para su captura y
reproducción.
El sonido tiene una naturaleza ondulante, es decir, se
propaga en forma de ondas analógicas desde el objeto que lo produce. Las
características propias de cualquier sonido (desde el producido por un automóvil
hasta una bella canción), sus diferentes tonos y notas dependen precisamente de
las propiedades físicas de las ondas que lo forman.
Para poder viajar
desde el emisor al receptor, las ondas de sonido precisan de un medio físico de
soporte, ya sea el aire de la atmósfera, al agua, etc. Tanto es así que en el
espacio exterior, donde no hay medio físico soporte, no se pueden transmitir
sonidos.
Si representamos en un gráfico un sonido complejo, obtendremos
la siguiente figura:
En la que podemos apreciar los diferentes valores de
onda que va tomando el sonido.
Todos sabemos que los equipos
informáticos no trabajan con datos analógicos, sino que lo hacen con datos
digitales, formados por estados binarios. Por lo tanto, para representar un
sonido, desde el punto de vista informático, es preciso capturarlo en una
naturaleza binaria, para lo que se hace un muestreo del mismo, tomando
determinados valores de las ondas y representando dichos valores en formato
digital. En cada captura obtendremos un punto de la gráfica anterior.
Pero, ¿Cuántas muestras deberemos tomar?. Este es el
verdadero meollo de la cuestión, ya que cuantas más muestras tomemos, más fiel
será el sonido capturado respecto al original, con lo que tendrá más calidad.
Para medir el número de capturas utilizamos la frecuencia del muestreo.
Como un Herzio es un ciclo por segundo, la frecuencia de una captura en Herzios
representa el número de capturas que realizamos en un segundo. Así, una
frecuencia de muestreo de 20 KHz (20 Kilo Herzios = 20000 Herzios) realizará
20000 capturas de puntos cada segundo.
El oído humano es captar de
captar la asombrosa cantidad de 44000 sonidos por segundo, es decir, 44 KHz. Por
lo tanto, para que un sonido digital tenga suficiente calidad deberá estar
basado en una frecuencia similar a ésta. En general, el valor estándar de
captura de sonidos de calidad es de 44,1 Khz (calidad CD), aunque hay
capturadoras de sonido profesionales que llegan hasta los 100 Khz, con objeto de
obtener un mayor número de puntos sobre la muestra, consiguiendo una calidad
máxima.
Otro concepto del que habréis oído hablar en torno al sonido
digital es el número de bits de una tarjeta de sonido. El origen de esta
magnitud es que, a la hora de capturar el sonido, no sólo es importante el
número de muestreos tomados, sino también la cantidad de información capturada
en cada uno de esos muestreos.
Una vez capturado el sonido, para su
posterior reproducción en un equipo informático es necesario mandar una serie de
impulsos o posiciones a los altavoces para que creen el sonido a partir de
ellos. ¿Cómo?. Bien, produciendo a partir de esas posiciones movimientos de las
membranas de los altavoces, movimientos que transforman de nuevo el sonido
digital en analógico, estado en el que es capaz de viajar por el aire y producir
los estímulos necesarios en nuestros tímpanos, con lo que somos capaces de
percibir el sonido “original”. Cuantas más posiciones de información se envíen a
los altavoces, mejor calidad tendrá el sonido reproducido.
Con estas
bases, se define el número de bits de un sonido digital como el número de
impulsos de información (posiciones) que se envían a los altavoces para su
transformación en ondas analógicas.
Las tarjetas de sonido actuales
trabajan normalmente con 8 bits de información, con los que se pueden obtener
28=256 posiciones (ceros y unos binarios), aunque hay algunas de mayor calidad
que son capaces de trabajar con capturas de 16 bits, que originan 216 = 65536
posiciones de información.
Como dato de referencia, los CDs actuales
están basados en sonido grabado a 44 Khz y con un tamaño de muestra de 16 bits.
Estas medidas se conocen con el nombre de sonido de calidad CD.
Por
último, una vez que el sonido digital llega a nuestros oídos, impactan contra
los tímpanos, verdaderas membranas especializadas que vuelven a transformar las
ondas analógicas en impulsos eléctricos, que viajan hasta nuestro cerebro, donde
son interpretados y producen las sensaciones auditivas que todos conocemos.
Una excepción al sonido anteriormente descrito, que podemos denominar
"de datos de sonido", es el sonido sintetizado, en el que no se realiza ninguna
captura de ondas sonoras reales, sino que es sonido totalmente digital, generado
directamente en el equipo informático por en reproductor digital conocido con el
nombre de MIDI (Music Instrument Digital Interface). Cuando se desea reproducir
una nota musical concreta, se envía un comando MIDI al chip sintetizador, que se
encarga de traducir ese comando en una vibración especial que produce la nota.
Mediante este sistema es posible crear melodías bastante aceptables, aunque
nunca tendrán la calidad ni riqueza de una onda sonora natural capturada. |
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