Comparación analógica-digital:
Cuando nos referimos a estos dos términos en cuestión de la tecnología, nos referimos a procesos en los que se transmite cualquier señal eléctrica. Por lo general, esa señal eléctrica se transforma en audio o en vídeo. Se traduce la información en diferentes tipos de señales. En el caso del formato analógico, la traducción de los datos está en forma de impulsos eléctricos, en los que la variación reside en la amplitud, pero en el caso de las señales digitales, la traducción se hace al sistema binario de ceros y unos, donde las diferentes amplitudes representan los 0 y los 1.
La tecnología analógica es más antigua y se lleva usando durante décadas. También es más barata pero hay limitación en los datos que se transmiten. En cambio, la tecnología digital, cambia todas las señales de analógicas en digitales, permitiendo la transmisión del código binario, que luego será reconstruida mediante el software oportuno. Esta característica hace insuperable a la tecnología digital que es capaz de transmitir cualquier tipo de información sin tener en cuenta las amplitudes ni las pérdidas de información que acarreaba la tecnología analógica. Siempre es más precisa y clara.
Conversión A/D:
La conversión analógica-digital (CAD) o digitalización consiste en la transcripción de señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.
Muestreo:
Consiste en fijar la amplitud de la señal eléctrica a intervalos regulares de tiempo (tasa de muestreo)
. Para cubrir el espectro audible (20 a 20000 Hz) suele bastar con tasas de muestreo de algo más de 40000 Hz (el estándar CD-Audio emplea una tasa un 10% mayor con objeto de contemplar el uso de filtros no ideales), con 32000 muestras por segundo se tendría un ancho de banda similar al de la radio FM o una cinta de casete, es decir, permite registrar componentes de hasta 15 kHz, aproximadamente.
Cuantificación:
Consiste en convertir el nivel de las muestra fijadas en el proceso de muestreo, normalmente, un nivel de tensión, en un valor entero de rango finito y predeterminado.
Sobremuestreo:
consiste en aplicar un filtro digital que actúa sobre el tiempo (dominio de frecuencia), cambiando de lugar las muestras, de forma que al superponerlas, se creen muestreos simultáneos virtuales. Estos muestreos simultáneos no son reales, son simulaciones generadas por el propio filtro.Las muestras obtenidas se superponen con los datos originales y los conversores A/D los promedian, obteniendo una única muestra ponderada
Conversión D/A:
Las palabras binarias que representan a cada una de las muestras se vuelven a convertir en una señal de tensión que tiene forma de escalera, y cuyos valores se corresponden con cada valor de la muestra. Esto se consigue en los conversores más simples utilizando los estados de los bits para encender y apagar unas fuentes de corriente, reconstruyendo la amplitud requerida del pulso con la combianción de las salidas de cada una de esas fuentes.
Convertidor D/A básico:
El conversor D/A asocia a cada valor binario un nivel de tensión previamente establecido, y genera muestras de tensión utilizando dichos niveles, aplicando un intervalo de tiempo constante entre muestras.
Para ello, se debe unir cada muestra con la que le sucede. Dicha unión es necesaria para hacer que la señal vuelva a ser continuaen el tiempo. Existen muchas técnicas que hacen esto posible. La más sencilla consiste en mantener el nivel de tensión de una muestra hasta que llegue la muestra siguiente. Otras técnicas más complejas emplean la muestra actual y las muestras anteriores para predecir la siguiente muestra.Después de este proceso, la señal aún presenta cierto grado de distorsión. Por ello, se suele aplicar un proceso de filtrado que suaviza la señal. Si la frecuencia de muestreoy la resolución han sido apropiadas, la señal resultante será una buena reconstrucción de la señal original.
Sobremuestreo en la conversión D/A:
Se deben crear muestras adicionales entre las muestras que resultaron de muestrear según el criterio de Nyquist, para dicha conversión se pueda realizar a una frecuencia mayor.
DSD:
Marca registrada por Sony para sus sistemas de codificación de 1 bit que utiliza una frecuencia de muestreo muy alta. Este sistema se utiliza para representar el audio en el Super Audio CD ( SACD), así como en varios equipos profesionales.
Las señales DSD son el resultado de una conversión sigma-delta de la señal analógica, una técnica utilizada en algunos conversores con sobremuestreo.
Procesado de la señal digital:
Implica la manipulación a gan velocidad de los datos binarios que representan a las muestras de audio. Ello sepone cambiar los valores y el orden de las muestras, o combinar dos o más secuencias de datos procedentes de distintas señales de audio. El procedimiento digital de audio puede afectar a la calidad sonora del audio digital añadiendo ruido y distorsión.
Codificaciones:
consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido cuantificados (ponderados) alsistema binario, mediante códigos preestablecidos.
Grabación digital en cinta:
Existen dos mecanismos fundamentales para la grabación digital en cinta: Uno utiliza una velocidad lineal de cinta relativamente baja y un cabezal rotatorio girando a alta velocidad( sistema de barrido transversal).
Sistema de barrido helicoidal: Emplea velocidad de cinta alta y un cabezal estacionario, estos cabezales permiten diseñar magnetófonos que son muy parecidos a los analógicos.
Detección y corrección de errores:
En primer lugar el error debe ser detectado y a continuación debe ser corregido, si no puede corregirse debe ocultarse.
Para que el error pueda ser detectado es necesario diseñar una serie de mecanismos de proteccion.
Errores de rafaga: producen perdidas de varias muestras sucesivas, suelen deberse a una ausencia temporal de la señal o por una interferencia producida por un pico de tension o suciedad en la superficie del CD.
Errores aleatorios: Producen perdidas de muestras aisladas y suelen ser consecuencia del ruido o la baja calidad de la señal.
Formatos:
Formato sound designer1:
Es para archivos mono, recomendado para sonidos cortoss. Los datos de audio son normalmente tanto de 8 como de 16 bits.
El formato SD2 es el más utilizado en las estaciones de trabajo de audio, se origina como una archivo MAC, y a diferencia del 1, tiene una bifurcación de recurso separado que contien información vital de audio.
AIFF y AIFF-C:
Formato de audio estándar de Apple, la informacion del audio se puede almacenar a varias resoluciones y para cualquier número de canales.
EL AIFFC está muy relacionado al anterior, pero permite la compresión de datos de audio. Consiste solo en una estructura de datos, sin bifurcación de recursos, haciendo más fácil su transporte a otras plataformas. El más simple tiene un chunk común y otro chunk de dato de sonido.
RIFF WAVE ( WAV):
Es el equivalente de Microsoft al AIFF de Apple. Tiene una estructura similar, es posible incluir información acerca del número de puntos de referencia, y una lista de reproducción indicando el orden el que esos puntos de referencia deben ser puestos.
· chunks: FORMAT; RIFF y DATA.
MPEG
Se pueden almacenar en archivos AIFFC o WAVE, con la anotación apropiada sobre el tipo de compresion en el campo adecuado de la cabecera.
DSDIFF
Basado en la estructura de los archivos IFF, con la excepción de que se ha modificado un poco para permitir los archivos de gran tamaño.
EDL
Generalmente han sido excluisvos de la estación de trabajo en la que han sido creados, pero la necesidad de un intercambio totalmente abierto ha influido en la creación de EDL portables entre distintos paquetes. Existe un formato que se ha utilizado durante ucho tiempo en el ámbito del video que se conoce como formato compatible-CMX. Este tipo se puede utilizar para propósitos básicos de audio, de hecho, hay varias estaciones de trabajo que leen archivos EDL CMX con el fin de conformar automáticamente ediciones de audio a ediciones de video realizadas en sistema separado.
MFX:
Medio de intercambio de datos de audio, video y metadatos entre dispositivos, se suele utilizar en el trabajo de televisión.
AAF:
Formato orientado a objetos que combina la esencia y los metadatos en una estructura contenedor.
Interfaces:
Un interface de audio es un dispositivo hardware que se conecta al ordenador y gestiona las entradas, las salidas y el procesamiento del sonido. Existen dos tipos básicos: las tarjetas PCI –conocidas comúnmente como tarjetas de sonido– que se instalan dentro del ordenador; y las cajas hardware externas –conocidas comúnmente como interfaces– que se conectan al ordenador por un cable USB o FireWire. Estas etapas se conocen como conversiones A/D y D/A respectivamente, y cuánto mejores sean los convertidores, mejor será la calidad de sonido.
La escucha estereofónica:
Generalmente, se llama sonido estereofónico o estéreo al grabado y reproducido en dos canales (disposición 2.0). El sonido estereofónico se basa en aprovechar el funcionamiento de nuestro aparato auditivo para transmitirnos la sensación de espacio utilizando sólo dos fuentes sonoras (altavoces o cascos).
La escucha biaural:
El cerebro humano, para interpretar un sonido, ha de conjugar la información que le llega de ambos oídos. La información que el cerebro recibe de cada uno de los oídos es diferente, porque, ambos oídos estánfísicamente separados entre sí por la cabeza. Esta diferencia en la situación de los oídos, es la que le permite al cerebrolocalizar la fuente sonora. En el sistema auditivo la sensación tridimensional está relacionada con la diferencia de la amplitud y tiempo que recibe cada oído. Es decir, la localización de los sonidos en el espacio se consigue con el procesamiento por separado de la información de cada oreja y con la posterior comparación de fase y nivel entre ambas señales.