miércoles, 16 de marzo de 2011

Notas de Audio y Video

Conceptos básicos sobre audio digital

El sonido empieza con vibraciones en el aire como las que producen las cuerdas de una guitarra. Estas vibraciones fuerzan la unión de las moléculas cercanas de aire, lo que eleva ligeramente la presión de aire. Las moléculas de aire sometidas a presión empujan a las otras moléculas de aire que las rodean, que empujan a las moléculas colindantes, y así sucesivamente. Cuando las zonas de alta presión se desplazan por el aire, dejan detrás áreas de baja presión. Cuando estas oleadas de cambio de presión llegan hasta nosotros vibran en los receptores de nuestros oídos y escuchamos las vibraciones en forma de sonido.

Medidas de la forma de la onda
Amplitud: Refleja el cambio de presión desde el pico de la forma de onda hasta el mínimo. Las formas de onda de amplia amplitud son muy ruidosas, mientras que las de baja amplitud son silenciosas.

Ciclo: Describe una única secuencia repetida de cambios de presión, desde presión cero a alta presión, a baja presión y de nuevo a cero.

Frecuencia: Se mide en hertzios (Hz) y describe el número de ciclos por segundo. Cuando mayor sea la frecuencia, más alto será el tono musical.

Fase: Se mide en 360° e indica la posición de una forma de onda en un ciclo. Cero grados es el punto de inicio seguido por 90° a alta presión, 180° en el punto central, 270° a baja presión y 360° en el punto final.

Longitud de onda:
Se mide en unidades, como pulgadas o centímetros, y es la distancia entre dos puntos con el mismo grado de fase.

Como interactúan las ondas de sonido

Cuando se encuentran dos o más ondas de sonido, se suman y restan entre sí, si sus picos y mínimos están perfectamente en fase, se refuerzan unas a otras, lo que da como resultado una forma de onda que tienen una amplitud mayor que las formas de ondas individuales.

En la mayoría de los casos, las ondas se desfasan en diversas magnitudes, lo que da como resultado una forma de onda combinada que es más compleja que las formas de onda individuales.

Digitalización del audio

Audio analógico: Voltaje positivo y negativo. Un micrófono convierte las ondas de sonido bajo presión en cambios de tensión en un cable: la alta presión se convierte en tensión positiva, mientras que la baja presión lo hace en negativa. Cuando éstos cambios de tensión viajan a través de un cable de micrófono, puede gravarse en cinta como cambios en intensidad magnética o en discos de vinillo como cambios en tamaño de surco. Un altavoz funciona como un micrófono, pero a la inversa: toma las señales de tensión de un audio y vibran para volver a crear la onda de presión.
Audio Digital: A diferencia de los medios de almacenamiento analógico, como las cintas magnéticas o discos de vinillo, los equipos informativos almacenan información de audio de forma digital como una serie de ceros y unos. En el almacenamiento digital, la forma de onda original se desglosa en instantáneas individuales denominadas muestras. Este proceso se conoce normalmente como digitalizacion o muestreo del audio.

Velocidad de muestreo
Las velocidades de muestreo indican el número de instantáneas digitales que se toman en una señal de audio cada segundo. Esta velocidad determina el intervalo de frecuencias de un archivo de audio. Cuanto más alta sea la velocidad del muestreo, más se asemejará la forma de la onda digital a la forma de la onda analógica original. Las velocidades de muestreo bajas limitan el intervalo de frecuencias que pueden grabarse, lo que puede darnos como resultado una grabación que no representa correctamente el sonido original.

Para reproducir una frecuencia determinada, la velocidad de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia. Por ejemplo, los CD's tienen una velocidad de muestreo de 44 100 muestras por segundo, por lo que pueden reproducir frecuencias hasta de 22050 Hz, lo que esta más allá del límite de audición humana que es de 20 000 Hz.

Las velocidades de muestreo más habituales para el audio digital son las siguientes:




Profundidad de bits

Al igual que una velocidad de muestreo determina el rango de frecuencia, la profundidad de bits determina el rango dinámico. Cuando se muestrea una onda de sonido, se asigna a cada muestra el valor de amplitud más cercano a la amplitud de la onda original. Una profundidad de bits más alta proporciona más valores de amplitud posibles, lo que produce un rango dinámico más grande, una base de ruido inferior y una mayor fidelidad.



Contenidos y tamaño de un archivo de audio

Un archivo de audio en el disco duro, como archivo wav, consta de un pequeño encabezado que indica la velocidad de muestreo y la profundidad de bits y, a continuación, una larga serie de números, uno para cada muestra. Estos archivos pueden ser muy grandes, por ejemplo: a 44100 muestras por segundo y 16 bits por muestra, un archivo requiere 86 Kb (unos 5 Mb por minuto). Esa cifra se duplica a 10Mb por minuto a un cd estéreo, que tiene dos canales.

¿Cómo digitalizar el audio Adobe Audition?

Cuando se graba audio en adobe audition, la tarjeta de sonido inicia el proceso de grabación y especifica que velocidad de muestreo y profundidad de bits se deben utilizar. A través de los puertos de entrada de línea (line in) o de entrada de micrófono (microfon in), la tarjeta de sonido recibe audio analógico y lo muestrea digitalmente a la velocidad especificada. Adobe audition almacena cada una de las muestras ordenadas hasta que se detiene la grabación.

Cuando se reproduce un archivo en adobe audition, tiene lugar el proceso contrario, adobe audition envía una serie de muestras digitales a la tarjeta de sonido, la tarjeta reconstruye la forma de onda original y la envia como señal analógica a traves de los puertos de salida de línea (line out) o los altavoces.

Nota: Recordar proceso
  1. Entra como presión de aire por el micrófono
  2. Viaja como voltaje negativo y positivo por el cable
  3. Llega a la tarjeta de adio la cual hace la conversión de voltaje a codigo binario y queda guardado en el disco duro.
  4. Al reproducir el archivo llega a la targeta de audio de nuevo y se hace la conversión de binario a voltaje.
  5. Viaja por el cable, llega a la vocina y ésta representa el voltaje en cambios de presión.

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