Audio Digital y Formatos de Audio: WAV, MIDI y MP3 Explicados

Altavoces y Reproducción de Frecuencias

Woofer

• Frecuencias: bajas (graves, generalmente hasta 1 kHz).
• Desplazamientos: lentos del cono.
• Potencias: altas.
• Tipo: generalmente altavoz electrodinámico.

Midrange y Tweeter

• Frecuencias: altas (agudos, generalmente desde 3 kHz).
• Desplazamientos: rápidos del cono.
• Potencias: bajas.
• Tipo: en ocasiones son altavoces de condensador.

Frecuencias: antes de enviar la señal a cada vía será necesario filtrar las frecuencias a reproducir, eliminando las frecuencias que no tiene que reproducir el altavoz, para no dañarlo.

Audio Digital

Una vez se tiene la información acústica como señal eléctrica, interesa pasarla a formato digital.

Ventajas del audio digital

• Facilidad para su procesado.
• Facilidad para su almacenamiento.
• Posibilidad de compresión: menor espacio de almacenamiento y mayor rapidez de transmisión.

Para pasar la señal a digital se usan conversores analógico-digital, que muestrean y cuantifican la señal eléctrica.

Formatos de Audio

WAV

• Formato creado por Microsoft y empleado en Windows, de ahí su amplia difusión.
• Almacena el sonido sin compresión, por lo que son archivos grandes.
• Son más útiles de cara a la edición de audio y es el formato utilizado al grabar un CD de audio.
• Ejemplo: 4 minutos ≈ 40 MB.

Cálculo del tamaño (bytes):

Tamaño (bytes) = duración (s) × fs × (bits_muestra / 8) × canales

MIDI

• En este formato no se almacenan sonidos, sino instrucciones que permiten a un sintetizador reproducir sonidos o música.
• Muy usado en la composición musical.
• El archivo contiene información de secuenciado: indica qué instrumento y de qué forma debe reproducirse en cada momento.
• No permite reproducir voces.
• La calidad del sonido depende del hardware: puede ser excelente o muy por debajo de lo aceptable.
• Tiene tamaños de archivo muy pequeños (ej.: 5 minutos ≈ 41,2 kB; dato teórico, no siempre obtenible).

MP3

• Fue desarrollado en Alemania y procede de la codificación de audio utilizada en el estándar de vídeo MPEG-1.
• Compresión con pérdidas: no se codifica la información que no es perceptible por el oído humano, y la información se codifica con distinta calidad según la importancia que tenga para el oído humano.

Codificación perceptiva

En MP3 se aplica dividiendo el espectro de la señal en bandas de frecuencia:

• Se utilizan más o menos bits para cada banda según la importancia que tenga para el oído humano.
• Se tiene en cuenta el enmascaramiento de unas frecuencias sobre otras: si el sonido de determinadas frecuencias tiene más intensidad y tapa a otras de menor intensidad, se usarán más bits para esas frecuencias de mayor nivel.

Ganancia de compresión típica: 1:12 (variable).

Bitrate

El bitrate determinará la calidad y también el tamaño que ocupa el archivo.

• Bitrates típicos: 256, 192, 128, 96… kbps.
• Para obtener una calidad aceptable hay que trabajar con bitrates superiores a 128 kbps.