Sonido Digital: Procesos, Formatos y Sistemas Envolventes

Digitalización de la Señal de Sonido

Para poder almacenar la señal o realizar un procesado de manera digital, es necesario realizar un proceso de conversión a formato binario.

Muestreo de la Señal de Sonido

Se toman muestras de diferentes puntos de la señal. Cuanto mayor sea el número de muestras tomadas, mayor calidad y fidelidad tendrá la señal digital.

Frecuencia de Muestreo

Determina el número de muestras que se recoge cada segundo. Por ejemplo:

• 44.100 Hz: alta calidad.
• 8.000 Hz: calidad de telefonía móvil.

Conversión A/D

Proceso de cuantificación y codificación.

• Cuantificación: Cuanto mayor sea el número de intervalos en que se divide la señal de entrada, menor error se producirá en la conversión.
• Codificación: Asigna a cada muestra un código binario de salida.

Problemas Asociados al Sonido Digital

• Aliasing: Se produce cuando la frecuencia de muestreo no es suficientemente alta. Se soluciona colocando un filtro antes de la señal de muestreo.
• Saturación (clipping): Se produce cuando la señal de sonido analógica es superior a la tensión de fondo del convertidor. Se soluciona utilizando un compresor.
• Inframuestreo: Se produce cuando al reproducir la señal de sonido digitalizada se notan los escalones, debido a que la frecuencia de muestreo es muy baja. Se soluciona añadiendo muestras a la señal digital utilizando la interpolación.
• Ruido: Señal no deseada producida por el error de cuantificación. Se soluciona añadiendo más bits de cuantificación.

Formatos de Sonido Digital

Algunos formatos comunes son: CD audio (CD-DA), MP3, Windows Media Audio, QuickTime, RealAudio, Ogg Vorbis y WAV.

• PCM: Método más sencillo, utilizado en sistemas como CD-DA y DAT. Ofrece almacenamiento de alta calidad, pero genera ficheros de gran tamaño.
• WAVE: Formato adoptado por Microsoft para aplicaciones multimedia en Windows.
• MP3: Formato de archivo de sonido autodescriptivo y comprimido con pérdidas. Ofrece un índice de compresión muy elevado, aproximadamente 1:12.
• MIDI: Interfaz musical de instrumentos digitales. Permite la comunicación entre instrumentos musicales electrónicos y otros dispositivos. No almacena muestras de sonido, sino la descripción musical del sonido, por lo que los archivos ocupan muy poco espacio.

Sistemas de Sonido Envolvente

También conocidos como surround, utilizan múltiples canales de audio para provocar efectos de sonido que envuelven al oyente en tres dimensiones.

Sistemas de Sonido 5.1

Constan de 5 canales de sonido con ancho de banda completo (20 Hz - 20 kHz) y 1 canal de efectos de baja frecuencia LFE (20 Hz - 120 Hz).

• Altavoz central: Reproduce las frecuencias centrales y la voz.
• Altavoces laterales: Reproducen el espectro audible, excepto las frecuencias bajas.
• Altavoces traseros: Reproducen el sonido ambiente.
• Altavoz de efectos de baja frecuencia: Reproduce los sonidos de bajas frecuencias.

Conexiones de la Tarjeta de Sonido

• Conector de entrada de línea estéreo (line-in).
• Conector de salida de línea estéreo (line-out).
• Conector de salida de altavoces.
• Conector de entrada de micrófono.
• S/PDIF in y S/PDIF out.
• Conector interno de audio de DVD.