Curso diseñado por Luis Sosa y modificado por Facundo González.
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Curso de Audio: Parte 3 - El mundo del sonido digital
En la de este curso habíamos visto qué es el sonido, cuáles son sus principales características y cómo se propaga en los diversos medios. Ya conocemos lo básico para poder adentrarnos un poco más en el interesantísimo mundo de la acústica.
Hoy vamos a ver cómo es el mundo del sonido digital: vamos a revisar de una forma más detallada la onda de sonido, vamos a conocer qué es un transductor, compararemos el audio analógico con el digital y sus formatos y revisaremos las principales equipos y estaciones de trabajo con las que se trabaja.
Hoy vamos a aprender sobre...
La onda de sonido
Transductores
Grabación analógica
Grabación digital
Fromatos de audio
Equipos y estaciones de trabajo
¿Qué es una onda de sonido?
Vimos que el sonido era el movimiento de moléculas de aire que se comprimen y descomprimen, permitiendo la propagación del mismo. También mencionamos qué era el espectro audible y las características del sonido, pero no mencionamos la composición de la onda de sonido específicamente.
Una onda es una representación gráfica de un sonido, que se grafica generalmente como una sinusoide donde se detalla las características principales del audio: la intensidad, la duración y la frecuencia. También podemos observar un ciclo, que es una secuencia repetida de cambios de presión, desde presión cero a alta presión, a baja presión y de nuevo a cero.
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La línea roja es la línea cero, el aire en reposo a una determinada presión atmosférica. Cuando el sonido es emitido las moléculas del aire se comprimen elevando la presión (C), representando gráficamente como la línea azul que se eleva por sobre la roja; esta gráfica se conoce como cresta. A medida que las zonas de alta presión se desplazan por el aire, van generando zonas de baja presión (B), representadas en el gráfico con la línea azul que desciende por debajo de la roja; esta gráfica se conoce como valle.
Una cresta y un valle con inicio y final en cero es lo que anteriormente mencionamos como ciclo.
¿Qué son los transductores?
Un transductor es un aparato que cambia una forma de energía, en otra forma correspondiente de energía. La sustancia que contiene a la energía es el medio.
Por ejemplo, un violín es un transductor: el violín toma las vibraciones de una cuerda (el medio) y las amplifica a través de un cuerpo de madera, convirtiendo a las vibraciones en ondas de presión sonora correspondientes. Otro ejemplo de transductor es un micrófono: las ondas de presión sonora golpean al diafragma (el medio) del micrófono y son convertidas en voltajes eléctricos correspondientes.
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Transductores de entrada
Son aquellos que convierten el sonido en señales de audio. Algunos de ellos son:
• Micrófonos de presión de aire: convierten ondas de sonido viajando por el aire en señales de audio que viajan por el cable del micrófono.
• Micrófonos de contacto: convierten ondas de sonido en un medio denso - madera, metal, parche de batería - en una señal de audio. A veces se usan en instrumentos acústicos de cuerdas como ser guitarra, violín, contrabajo, etc. Suelen ser del tipo de cristal, y en ocasiones del tipo capacitivo.
• Micrófonos magnéticos: convierten ondas fluctuantes de magnetismo inducido en una señal de audio. Se encuentran en los instrumentos eléctricos de cuerdas.
• Cabezales de cinta: convierten campos magnéticos fluctuantes - impresos en cinta de grabación magnética - en una señal de audio.
• Phono cápsulas: convierten el movimiento físico de una aguja en una señal de audio. En sistemas profesionales, la mas común es la de tipo magnética.
• Lectores láser: convierten patrones impresos sobre un disco compacto en un flujo de datos digitales que es luego traducido por un DAC (convertidor digital a análogo) en una señal de audio.
• Lectores ópticos: convierten variaciones en la densidad del área transparente de el filme fotográfico en una señal de audio. Se usa para la mayoría de las pistas de sonido de películas de cine.
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Transductores de salida
Son aquellos que convierten la señal de audio nuevamente en sonido. Algunos de ellos son:
• Woofers: diseñados para reproducir bajas frecuencias (por debajo de 500 Hz), normalmente no por encima de 1.5 kHz.
• Parlantes de medios: diseñados específicamente para reproducir frecuencias medias (por encima de 500 Hz). La frecuencia más alta reproducida por una unidad de medios no suele ser mayor que 6 kHz.
• Tweeters: diseñados para reproducir las frecuencias más altas (normalmente mayores que 1.5 kHz, y usualmente por encima de 6 kHz).
• Parlantes de rango completo: son sistemas integrados que incorporan parlantes woofer y tweeter en un mismo perímetro. Como su nombre lo indica, están diseñados para reproducir el rango completo de audio.
• Monitores: parlantes de rango completo que se apuntan al ejecutante en el escenario, en vez de a la audiencia. Son usados para retornar una porción del programa al ejecutante, y así ayudarlo a permanecer afinado y a tiempo, tambien llamados foldback. En los estudios de grabación, un monitor de estudio o parlante de monitoreo del cuarto de control es un sistema de parlantes de rango completo de alta precisión, diseñado para posibilitar la evaluación de los sonidos que están siendo grabados.
• Auriculares: transductores de rango completo diseñados para calzarse justo sobre las orejas. Algunos diseños bloquean el sonido ambiente o externo, mientras que otros no.
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Audio analógico y digital
En el audio analógico y el audio digital, el sonido se transmite y almacena de maneras muy diferentes.
Audio analógico: voltaje positivo y negativo
Un micrófono convierte las ondas de sonido bajo presión en cambios de tensión en un cable: la alta presión se convierte en tensión positiva, mientras que la baja presión lo hace en negativa. Cuando estos cambios de tensión viajan a través de un cable de micrófono, pueden grabarse en cinta como cambios en intensidad magnética o en discos de vinilo como cambios en tamaño de surco. Un altavoz funciona como un micrófono pero a la inversa: toma las señales de voltaje de una grabación de audio y vibra para volver a crear la onda de presión.
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Audio digital: ceros y unos
A diferencia de los medios de almacenamiento analógicos, como las cintas magnéticas o los discos de vinilo, los equipos informáticos almacenan información de audio de forma digital como una serie de ceros y unos. En el almacenamiento digital, la forma de onda original se desglosa en instantáneas individuales denominadas muestras. Este proceso se conoce normalmente como digitalización o muestreo del audio, pero en ocasiones recibe el nombre de conversión analógico - digital.
La grabación digital tiene la gran ventaja de causar una vasta reducción en el ruido y la distorsión introducidos por varios de los transductores y medios usados en la cadena de grabación.
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Formatos de audio
Para la edición de audio se recomienda guardar las muestras en formato WAV o AIF, sin comprimir. Estos formatos proporcionan la calidad de audio más alta y puede importarlos directamente a aplicaciones de vídeo y utilidades de grabación de discos. Para la distribución de música por Internet es preferible usar FLAC, sin pérdida de calidad pero con un algoritmo de compresión mejorado que reduce el tamaño de los archivos respecto al WAV o AIF. Use MP3 en última instancia para usar en reproductores de medios portátiles. Este formato comprime significativamente el tamaño del archivo, optimizando el audio para descargas rápidas. No obstante, el proceso de compresión reduce la calidad e introduce artefactos, especialmente en fragmentos silenciosos.
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Equipos y estaciones de trabajo
Existen diversos equipos y estaciones de trabajo para edición de audio. Las hay de dos tipos: estándares y basadas en computadora. Estos equipos y estaciones de trabajo pueden ser:
Consola - Mixer
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Micrófono
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Monitores
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FL Studio
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Cubase
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Reason
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Sound Forge
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Gracias por leer esta parte del curso. ¡Nos encontramos en otro post!
