Fundamentos del Sonido Digital: De la Captura a la Producción Musical

1. Sonido Analógico vs. Sonido Digital

El sonido analógico corresponde a la representación gráfica de una onda vibratoria de un movimiento armónico simple o compuesto. Los sonidos analógicos son naturales (voz humana, instrumentos) y pueden almacenarse (cintas, casetes), procesarse y reproducirse gracias a circuitos electrónicos. El sonido digital, en cambio, es la representación gráfica en forma de datos numéricos digitales, utilizando ceros y unos.

2. Procesamiento del Sonido Analógico

El procesamiento del sonido analógico funciona de la siguiente manera: la onda sonora produce una vibración en el aire que es captada por un micrófono. Este convierte la vibración en una señal eléctrica que viaja por un cable hasta un aparato grabador. La grabación (almacenamiento) se produce de forma magnética en una cinta de casete o bobina mediante cabezas grabadoras/reproductoras de sonido que hacen contacto físico con la superficie de la cinta.

3. Fundamentos del Audio Digital

El audio digital es la codificación digital de una señal eléctrica que representa una onda sonora. Consiste en una secuencia de valores numéricos y se obtiene mediante dos procesos principales:

• Muestreo: Tomar muestras de la señal eléctrica de un sonido analógico de forma periódica.
• Cuantización: Asignarle un valor a cada muestra.

La frecuencia de muestreo se mide en kHz. En los CD-Audio, esta frecuencia es de 44.1 kHz. En ordenadores y CD-ROM, la frecuencia de muestreo necesaria es menor: 22 kHz es suficiente para música y 11 kHz para voz.

4. Digitalización del Sonido

La digitalización de un sonido es la transcripción de señales analógicas en señales digitales con el propósito de facilitar su procesamiento y hacer que la señal resultante (digital) sea más inmune al ruido y a otras interferencias, a las que son más sensibles las señales analógicas. Existen varias maneras de transformar sonido analógico en digital:

• Captación del sonido analógico: Mediante un micrófono, que recoge las vibraciones sonoras a través de una membrana.
• Las vibraciones convertidas en electricidad son transmitidas a un ordenador mediante un cable y este las digitaliza a través de una tarjeta de sonido.

5. Tipos de Grabación Digital

Existen dos tipos principales de grabación digital:

• a) Grabación magnética digital: Se produce sobre soportes magnéticos, bien en cinta de casete u otros formatos similares, o sobre soportes magnéticos informáticos como disco flexible o duro.
• b) Grabación óptica digital: Una señal es grabada sobre discos. Estos están formados por varias capas, entre las que se encuentra una película sensible a la luz. Al concentrar un láser sobre un punto de esta, se producen cambios en las reflexiones, dando lugar a la grabación.

6. Transmisión y Almacenamiento del Sonido Digital

La transmisión se lleva a cabo por conductores eléctricos, al igual que el sonido analógico, o mediante archivos con distintos formatos de compresión de datos, como MP3, MP4, ZIP, usando redes de comunicación entre ordenadores. El almacenamiento del sonido digital se produce mediante la grabación de ceros y unos en los siguientes soportes:

• a) Magnético digital: Se produce sobre soportes magnéticos como cinta de casete o disco duro.
• b) Óptico digital: Una señal es grabada sobre un soporte de forma óptica mediante láser (CD o DVD).
• c) Magneto-ópticos: Graban de forma magnética, pero reproducen de forma óptica (ej: Minidisc o CD regrabable).
• d) Eléctricos: Permiten la lectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación gracias a impulsos eléctricos.

7. Conexión Digital MIDI

La conexión digital entre instrumentos musicales electrónicos, como sintetizadores, cajas de ritmos, secuenciadores y guitarras sintetizadoras, procesadores de señal, permite que estos se conecten y trabajen entre sí. Con este sistema, un instrumento puede comunicarse con otro e indicarle lo que tiene que hacer, cómo y cuándo. El segundo instrumento recibe la información y la reproduce gracias a la utilización de un código común que usan en la actualidad todos los instrumentos electrónicos que llevan el sistema MIDI.

8. Puertos y Cables MIDI

En los paneles traseros de los instrumentos musicales MIDI hay conexiones llamadas puertos, para conectar cables que posibilitan la comunicación entre los diferentes aparatos. Son los puertos a través de los cuales entra y sale la información hacia y desde dispositivos MIDI:

• 1) MIDI OUT: Sale información generada en los controles del instrumento hacia el IN de otro instrumento o PC.
• 2) MIDI IN: Entra información MIDI que proviene del OUT de otro instrumento o de un PC.
• 3) THRU: Repite sin modificaciones la información que llega al puerto IN. Saca por MIDI OUT información que le llega por MIDI IN. Este puerto es imprescindible para el conexionado en cadena de varios instrumentos MIDI.

La transmisión de información se produce a través de cables MIDI, que suelen ser de 5 puntas en ambos extremos, aunque también los hay de 15 pines para conectarlos en tarjetas de sonido de los ordenadores.

9. Control de la Envolvente del Sonido (ADSR)

Dispositivo que se usa en producción musical para controlar la intensidad del volumen a lo largo del tiempo. Sus etapas son:

• Attack: Controla el tiempo en que el sonido empieza desde cero hasta que adquiere su intensidad máxima. Los sonidos percutidos tendrán un ataque muy rápido, y sonidos como el violín, uno más lento.
• Decay: Marca el tiempo en el que el sonido, desde su intensidad máxima, baja hasta el nivel de la siguiente etapa de la envolvente.
• Sustain: Determina el volumen del sonido mientras se mantiene pulsada la tecla del teclado MIDI.
• Release: Controla el tiempo que tarda el sonido en desvanecerse después de soltar la tecla del teclado MIDI.