Audio Digital. Disculpas al administrador del FORO

Mensaje publicado por Protie el Septiembre 08, 2002 a las 17:21:00:

En respuesta a: Muestreo,.........? publicado por juan perez el Septiembre 07, 2002 a las 08:50:56:

Como siempre que salen estos temas, mis disculpas previas al administrador del Foro y agradecerle su paciencia.
Sin entrar en teorias ni teoremas.
La diferencia entre una señal analogica y una digital es que la señal analogica es continua y la señal digital discreta.
Partiendo de esta base. Para poder grabar un sonido en un formato digital es necesario poder convertir el sonido en informacion que un ordenador o dispositivo digital pueda interpretar correctamente. Hablando en plata, traducir el sonido a un sistema binario (1 y 0).
Conoces el funcionamiento del cine, no? si reporducimos una serie de fotogramas o frames a una determinada velocidad nuestro ojo lo percibe como una imagen en movimiento, hay un punto de velocidad donde nuestro ojo deja de percibir un grupo de fotos reporducidas a gran velocidad para interpretarlo como una imagen continua. Esa velocidad se puede cifrar en un minimo de 16 fotogramas por segundo aunque por razones comerciales y tecnicas se utilizan standar otras velocidades standarizadas, 24 fps (frame por seg)25fps, 29nondrop, 30fps... depende del sistema de video o de cine, etc etc
Bien pos eso mismo sucede con nuestro oido. Lo que hacemos al digitalizar una señal de audio es recoger una serie de muestras (samples) por intervalo de tiempo que al reproducirlas a una determinada velocidad nuestro odio las percibira como una señal continua.
Aceptando como base de trabajo que el oido humano es capaz de apreciar un espectro de frecuencias entre 20hz y 20.000hz (todos sabemos que es bastante menos y que varia por razones gepograficas, culturales, de edad y un largo etc....) partiendo de esa base implica que el oido si percibe una frecuencia de 20.000 herzios de escuchar 20.000 ciclos en un segundo (definicion basica de frecuencia. Es deicr que si reproducimos una serie de muestras a una velocidad de 20.000 por segundo, nuestro oido lo interpreta como un sonido continuo. Espero que hasta aqui este claro.
Como queremos trabajar en stereo (dos canales)usaremos una frecuencia de muestreo justamente del doble es decir 40.000 hz/seg. Como standard se ha instaurado por otras razones que por no complicar mas la explicación no voy a entrar en 44.1khz/seg. Aunque otros sistemas como el DAT o sistemas de grabación multipista apostaron por el standar de 48khz/seg parece ser que el poder de las tarjetas de audio se ha impuesto y el standar actual es 44.1khz/s aunque el nuevo standar que se impondra dentro de poco sera de 96 khz/seg.
La razon de este cambio requeriria casi una tesis doctoral, pero en gran medida tiene que ver con que todo esto que te he contado hasta ahora no es exactamente asi y que los que acusaban a "audio digital" de no ser fiel a la señal original algo de razon tenian y que la industria nos ha tenido engañados todos estos años. Si buscas en la red en las universidades americanas se han puesto las botas con este tipo de estudios que demuestran que aunke no oimos nada por encima o por debajo de 20 a 20.000 si que percibimos algo y que el audio digital actual lo limita ya que lo primero que hace un conversor analogico digital es filtrar las frecuencias, pero eso viene ahora.
El proceso de muestreo.
Como hemos visto necesitamos convertir nuestras señales analogicas en un monton de muestras que reproducidas a determinada velocidad le daran a nuestro odio la sensacion de ser una señal de audio continua y no un monton de muestras reproducidas muy deprisa.
El primer paso es filtrar la señal de audio para dejar solo las frecuencias entre 20 y 20.000. Si no aplicas este filtro el sistema no sabria que valor darle a una muestra superior o inferior a esos valores.
Lo siguiente es muestrear la señal, es decir representar mediante valores matematicos binarios (1 y 0) las caracteristicas y magnitudes de ese sonido en un momento de tiempo concreto. Como supongo que sabrás, el lenguaje binario funciona mediante bits y bytes. Un bit es exactamente un 1 o un 0, es decir un valor binario y un byte es un conjunto de bits, llamado tambien en castellano palabra. Un byte de 8 bits (una palabra de 8 unos y ceros) por tanto tendra una escala de valores posibles de 256. Si aumentamos el numero de bits en cada palabra aumenta matematicamente esa escala de valores posibles, de forma que el muestreo (el valor que le asignas a la señal en un punto) es mucho mas fiel o se acerca de una forma mas exacta al valor original. Es como un redondeo. Si tienes que redondear a 0 o 10 no es lo mismo que redondear de 0 a 100, contra mas valores dispones mas te acercas a la realidad en este caso del sonido. El numero de bits que tiene cada byte es lo que denominamos resolución, de forma que cuando aumentan la resolucion de una grabación digamos que te aproximas de una forma mas real al sonido y en cambio cuando lo reduces es como si hicieses un redondeo....
Una vez que muestreas la señal habria que pasar al capitulo correción de errores que es mas amplio y tal y tal y tal....
Espero que te sirva de ayuda

Protie

PD: Disculpas de nuevo al administrador del Foro y mas disculpas al resto de los foreros por haber explicado de una forma tan somera, burda y simple y saltandome muchos parametros teoricos un tema tan complejo como el audio digital pero preferia tratar el tema de una forma que fuese comprensible para todos los mortales y no caer en tecnicismos y teorias. Mil disculpas.

• Re: Audio Digital. Disculpas al administrador del FORO Martín Almazán 02:58:13 09/09/02 (0)