Apuntes audio digital

Apuntes audio digital

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  1 C.E. 5. Capturar,editar y, en su caso, montar imágenes, sonido y secuencias de vídeo con audio. Este criterio pretende valorar la capacidad del alumnado para manejar información multimedia en sus formatos más habituales. Deberá capturar imágenes fijas, editándolas para mejorarlas o adecuarlas a las necesidades de uso. También deberá ser capaz de obtener sonido o secuencias de vídeo en formatos digitales, para proceder a su edición y modificación de sus características. Esto llevará a la composición de mensajes audiovisuales completos con la calidad adecuada. EL SONIDO La vibración de las partículas del aire es captada por nuestro oído y crea una sensación en nuestro cerebro que llamamos sonido. Esta vibración de las partículas del aire se propaga describiendo un movimiento ondulatorio, que se caracteriza por una serie de magnitudes cuyos valores son los que van a determinar los distintos tonos, timbres y duraciones del sonido. De modo que, podemos representar al sonido con una onda tal y como se muestra en la imagen que tienes a continuación: En el gráfico anterior tenemos representadas dos de las magnitudes más importantes que caracterizan al sonido: Frecuencia: es el número de veces por segundo que se produce una vibración. Se mide en hercios (Hz). Una mayor frecuencia de la señal (curvas de la onda más juntas, o lo que es lo mismo, más curvas por segundo) determina los sonidos más agudos, mientras que una menor frecuencia (curvas de la onda más separadas o, lo que es lo mismo, menos curvas por segundo) determina los sonidos más graves. Intensidad: es la amplitud de la onda. Se mide en decibelios (dB). Informática 4º ESO TEMA: SONIDO DIGITAL Parámetros y formatos básicos de audio. I.E.S. Cruz Santa Curso 2013-2014
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  2 Para que eloído humano pueda percibir un sonido, es necesario que la vibración se produzca entre 20 veces y 20.000 veces por segundo (20 Hz o 20 KHz) y que tenga suficiente intensidad como para ser percibido en función de la distancia a la que el sonido se genera. SONIDO ANALÓGICO Y SONIDO DIGITAL El sonido que podemos escuchar en la naturaleza o el que emite un cantante, es analógico (continuo), pues contiene todas las infinitas secuencias y variaciones, sin interrupción entre ellas. Para que podamos trabajar ese sonido natural con el ordenador o para que podamos escucharlo a través de nuestro MP3 o teléfono móvil, hemos de realizar un proceso conocido como captura y digitalización del sonido. Las fases de dicho proceso se pueden resumir como sigue: 1º. El cantante, o la orquesta u otro emisor “natural”, emite una señal sonora analógica que se transmite por el aire en forma de onda. 2º. Un micrófono conectado a nuestro ordenador u otro equipo digital, recoge esas vibraciones y las convierte en una señal eléctrica que transmite a un equipo electrónico (tarjeta de sonido del ordenador), mediante un cable o de forma inalámbrica.
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  3 3º. El equipoelectrónico escoge, del sonido analógico, determinados valores cada cierto tiempo, es decir, lleva a cabo un proceso de muestreo o sampling de la señal analógica. 4º. El equipo electrónico codifica los valores analógicos muestreados, convirtiéndolos en una sucesión de ceros y unos (0, 1), obteniéndose así una señal de sonido digital, que se almacenará en nuestro equipo con ayuda de un software específico (RecordPad, WavePad, entre otros muchos, incluyendo los que ofrecen los propios Sistemas Operativos*). 5º. Un equipo reproductor digital (propio del ordenador o un aparato MP3 u otro equivalente), descodifica la información binaria nuevamente convirtiéndola en una señal eléctrica que transmite por cable a los auriculares o altavoces. 6º. Los auriculares o altavoces vibran en función de la señal eléctrica que reciben. Esa vibración es la que detecta nuestro oído y hace que escuchemos la voz del cantante o el sonido de la orquesta u otro sonido “natural”. * Tal y como se señala en el paso 4º anterior, los Sistemas Operativos ofrecen una herramienta a través de la cual podemos grabar sonido en formato digital, capturado por un micrófono conectado a nuestro ordenador. Así, en Windows 7, podemos localizar la grabadora de sonidos en el menú Inicio Todos los programas  Accesorios  Grabadora de sonidos. CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO DIGITAL Frecuencia de muestreo (sampling rate): es el número de muestras de sonido analógico que se toman por segundo en la fase de muestreo de la señal analógica, y que luego se convertirán en digital. Se mide en hercios (Hz), y nos da idea de la calidad del sonido digital. Por ejemplo, para los discos compactos de audio (CD), se especifica una frecuencia de muestreo de 44100 Hz o, lo que es lo mismo, 44,1 KHz. Canales: número de pistas que componen un sonido. Un sonido mono tiene una sola pista, un sonido estéreo tiene dos pistas y un sonido 5.1, tiene cinco pistas. Tamaño de muestra: indica la cantidad de bits de información que ocupa cada muestra. Una calidad estándar CD audio, tiene 16 bits.
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  4 Tamaño o pesode los archivos de audio sin comprimir: indica la cantidad de memoria que ocupa un archivo de audio completo. Se puede calcular a través de la fórmula siguiente: Tamaño = Frecuencia de muestreo X Canales X Tamaño de la muestra X Segundos de duración Resolución o bitrate: es la cantidad de bits que se utilizan para almacenar una frecuencia de muestreo de la señal de sonido. Se mide en kilobits por segundo (Kbps) y se puede calcular de la siguiente manera: Resolución o bitrate = Frecuencia de muestreo X Tamaño de la muestra Por ejemplo, los valores de bitrate en telefonía son de 8 kilobits por segundo u 8 Kbps, para radio FM de 96 Kbps, para radio AM de 32 Kbps, en MP3 de 128 Kbps, para sonido calidad CD en formato MP3 de 192 Kbps, etc La calidad del sonido digitalizado será mayor y más se aproximará al sonido real cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo y la resolución o bit rate. Sin embargo, cuanta mayor sea la calidad del sonido, mayor será el tamaño de los archivos generados, por lo que suele recurrirse a alguno de los formatos de compresión de audio 1 como por ejemplo .mps, ogg, .wma, mp3, entre otros. FORMATOS PARA LOS ARCHIVOS DE AUDIO Los avances técnicos favorecen la aparición constante de nuevos formatos de audio que no todos los aparatos o programas de ordenador son capaces de reproducir. Los Tipos de formatos de audio se pueden clasificar en: Formatos sin compresión de la información: guardan toda la información de la onda grabada y, por lo tanto, tienen alta calidad pero también gran peso de archivo. Formatos de compresión sin pérdidas: utilizan algoritmos para ahorrar en el tamaño del archivo pero almacenan toda la información de audio disponible, por lo que mantienen muy buena calidad a pesar de reducir ligeramente el tamaño de los archivos. Formatos de compresión con pérdidas de información: eliminan la parte de la información del archivo de música que es innecesaria por no ser captada por el oído humano. Esto hace que ocupen menos espacio pero también que pierdan calidad y no sea posible volver a tener el archivo original, puesto que se perdió información al comprimirlo. 1 Un sistema de compresión es un conjunto de algoritmos matemáticos que, aplicados a un archivo, permiten reducir su tamaño. Cada uno de estos algoritmos se distribuye en forma de códec (acrónimo de compresor – descompresor). Si un archivo se generó en un códec determinado, el ordenador en el que queramos oírlo también deberá tener instalado dicho códec.
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  5 Destacan los siguientesformatos para almacenar los archivos de sonido: FFOORRMMAATTOO ((EEXXTTEENNSSIIÓÓNN)) CCAARRAACCTTEERRÍÍSSTTIICCAASS WAVE (.wav) – Waveform Audio Format. Es el formato estándar, desarrollado por Microsoft e IBM, y reconocido por todos los programas de edición de audio. En estos archivos se almacenan sonidos reales en forma digital y sin comprimir. Son archivos muy grandes que ocupan mucho espacio pero contienen toda la información que se recoge en el momento de la digitalización, por lo tanto, son los archivos de mayor calidad. No se suelen utilizar en el intercambio de ficheros de Internet dada la lentitud de su transferencia. MP3 (.mp3) – MPGE – 1 Audio Layer 3 Es un formato comprimido con pérdida que reduce el tamaño de los archivos de sonido, pero de forma que el oído humano no detecte pérdida en la calidad del sonido. Estos archivos llegan a ocupar la doceava parte que su original wav. Se utiliza en la transferencia de archivos por Internet o para el almacenamiento de grandes cantidades de música en soportes portátiles. Además, permite reconstruir el archivo wav original sin pérdidas aparentes. MIDI (.mid) – Musical Instrument Digital Interface. En estos archivos no se guardan sonidos reales, sino órdenes para que un sintetizador musical genere la música. Es un formato comprimido mediante sintetizadores digitales, por lo que ocupan bastante menos espacio que los archivos de sonido real, aunque tienen peor calidad. El tamaño de los archivos MIDI es mucho más pequeño que los WAV o los MP3.
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  6 FFOORRMMAATTOO ((EEXXTTEENNSSIIÓÓNN)) CCAARRAACCTTEERRÍÍSSTTIICCAASS WMA(.wma) – Windows Media Audio. Es el formato de compresión con pérdida pero con buena calidad de sonido, que utiliza Windows Media Player, aunque existe actualmente una versión sin pérdida. Los archivos son ligeramente más pequeños que los MP3 y su calidad de sonido es similar. Tienen la particularidad de escucharse a medida que se van recibiendo los ficheros, algo fundamental para Internet. CD-A (.cda) – CD Audio Es el formato de los CDs comerciales. Aporta una calidad de CD digital y son reconocidos por los equipos de música domésticos. OGG VORBIS (.ogg) Formato de audio comprimido de gran calidad y sin limitaciones de distribución, puesto que está basado en la licencia pública general de GNU. Supera en calidad a los mencionados anteriormente, pero no está introducido en la electrónica de consumo. Es el formato utilizado por las principales plataformas de reproducción de música on-line, como Spotify o Jamendo, denominados Servicios de streaming. TRABAJAR CON AUDIO Música Audiacity es una aplicación que permite grabar, editar y guardar los archivos de audio desde varias fuentes diferentes y en distintos formatos. Está disponible para Windows y para Linux. Voz Se puede utilizar el Grabador de sonido que incluye el sistema operativo. Esta utilidad suele estar incluida en todos los programas de edición de sonido o vídeo. Para utilizarlo, hay que enchufar el micrófono en la entrada correspondiente de la tarjeta de sonido y pulsar sobre el botón Grabar para realizar la grabación. CD de audio Para extraer la música de un CD de audio habrá que recurrir a programas específicos de extracción de audio digital, conocidos como ripeadores. En Windows, el Reproductor de Windows Media ofrece la posibilidad de copiar canciones en el disco duro con formato wma o mp3. En Linux, un ejemplo es Sound Joicer.
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  7 En la siguientetabla se recogen algunos programas de reproducción, conversión y edición de audio: Aplicación Programa Descripción Edición Audacity Creación y edición de archivos de audio multiplataforma. Software libre. Existe versión portable. Sound Forge Creación y edición de archivos de audio. Sólo versión para Windows. Licencia de pago. Blaze Media Pro Creación y edición de archivos de audio. Sólo versión para Windows. Licencia de pago. Adobe Audition Edición de audio digital. Propiedad de Adobe Systems. Sólo versión para Windows. Licencia de pago. Reproducción y gestión Winamp Reproducción multimedia para Windows. Licencia freeware. Windows Media Player Reproducción de audio y vídeo para Windows. Licencia freeware. iTunes Reproducción y gestión de música en MP3 para poder guardarla en el iPod. Licencia freeware. Real Player Reproductor pensado para audio y vídeo en directo (streaming), para casi todo tipo de formatos. Sólo para Windows. Licencia de pago. Spotify Reproducción y gestión de música en streaming. Su amplísimo catálogo está disponible de forma gratuita, aunque limitada mediante publicidad. También existen modelos de suscripción de pago sin restricciones de ningún tipo. Conversión CDex Extractor de audio para convertir CD a MP3 o a otros formatos. Software libre. Existe versión portable. GX Transcoder Conversor universal, para casi cualquier formato de audio. Licencia freeware. Fast Audio Converter Conversor universal, para casi cualquier formato de audio. Licencia de pago. Lectura de textos TextAloud Programa para leer en voz alta los textos de documentos y páginas web. Puede guardar los textos en MPE o WAV. Licencia de pago. DERECHOS DE AUTOR Antes de reproducir, copiar o editar música tienes que tener en cuenta el derecho de autor, que consiste en un conjunto de normas y principios que regulan los derechos morales y patrimoniales que la ley reconoce a los autores por la creación de una obra publicada o inédita. Una obra pasa al dominio público cuando los derechos patrimoniales han expirado. En el derecho europeo, los derechos patrimoniales expiran a los 70 años de la muerte del autor. Entonces dicha obra puede ser utilizada en forma libre, respetando los derechos morales.