El paso del audio analógico al digital ha sido la evolución más significativa en sonido en toda su historia. Este cambio ha transformado por completo la forma de trabajar, de escuchar y de almacenar el audio. Dejamos de usar casetes para grabar en discos duros. Dejamos de editar para hacerlo en software. También dejaremos de escuchar radio y televisión de forma analógica, para convertirnos en audiencia digital. Diferencias entre Audio Analógico y Digital:
Analógico
Análogo significa igual. En este formato se hacen copias eléctricas del sonido original para ser leídas. Por ejemplo la electricidad que genera un micrófono es capaz de mover una aguja. Las vibraciones que genera el movimiento de la aguja se convierten en un valor eléctrico. Después se transforma en el mismo sonido que grabamos en un Amplificador. En las cintas de casete ocurre lo mismo. Tanto la Cinta como el Disco de Vinilo son Soportes Analógicos de grabación.
Digital
Un disco Compacto o un flash memory son Soportes Digitales. Este tipo de audio no hace copias, sólo transforma las vibraciones en Sistema 0 y 1. Estos dos dígitos son los que conforman el Sistema Binario (el lenguaje de las computadoras).
VENTAJAS DEL AUDIO DIGITAL
Mayor Calidad: Sólo tenemos que poner a sonar un CD frente a una cinta o disco de vinilo y notas la diferencia. Mejor el CD.
Menor espacio de almacenamiento: Guardar miles de minutos de audio en Formatos Analógicos supone torres y torres de casetes o discotecas enteras repletas de vinilo. Ahora entra en un disco duro.
Miles de copias con la misma calidad: El audio digital es multigeneracional. Permite hacer cientos de copias de un original con mínimas pérdidas de calidad.
No se deteriora: El audio que guardamos en formatos análogos, por humedad o de cambios de temperatura, acaba deteriorándose. El guardado en forma digital puede durar siglos.
Acceso más rápido a la información: En las cintas de casete teníamos que rebobinar y tardábamos mucho tiempo en encontrar el fragmento deseado (Acceso Lineal). Con el Audio Digital y con Programas Informáticos es mucho más rápido (Acceso Aleatorio).
Comodidad en la Edición: Para editar un Audio Analógico con una cinta hay que cortar con tijeras y pegar. Con los Sistemas Digitales todo es más sencillo, trabajamos desde la computadora con secuencias de ceros y de unos.
DIGITALIZAR UN AUDIO
Un micrófono transforma una onda sonora en electricidad. Esta electricidad se puede codificar y guardar en 1 y 0 (audio digital). Esta codificación la hace la tarjeta de audio. Luego el sonido en ceros y unos lo trabajamos en la computadora editándolo y añadiéndole efectos… El último paso es transformar esos dígitos binarios (0 y 1) otra vez en electricidad y con la ayuda de un altavoz nuevamente en sonidos.
En la figura podemos observar cómo la onda analógica se codifica en unos y ceros, y se decodifica para convertirse de nuevo en onda analógica. Lo ideal es que la onda final se parezca lo máximo a la inicial. Eso significará que el audio digitalizado tiene buena calidad. El proceso para pasar la electricidad analógica a dígitos binarios tiene dos pasos:
1. Muestreo (Sampling)
La tarjeta de audio va tomando diferentes puntos de la onda inicial. La cantidad de puntos se mide con la frecuencia del muestreo y su unidad. Recordemos que la frecuencia era la cantidad de veces que algo sucedía en un determinado tiempo. Si tomamos muchas muestras será más fácil reconstruir la onda original. Al tomar más muestras (alta frecuencia de Muestreo) podemos reconstruir la onda de una forma casi idéntica.
¿QUÉ FRECUENCIA DE MUESTREO ES LA MÁS ADECUADA?
Con mayores frecuencias obtenemos mejores resultados. La frecuencia de muestreo mínima para una buena calidad en audio digital es de 44.100 Hz (44.1 KHz). El oído humano escucha de 20 Hz a 20 Khz. Es el espectro audible. Si queremos tener un audio de calidad óptima deberemos “muestrear” todas las frecuencias audibles de todo el rango. Hay que usar una frecuencia de muestreo que sea el doble de la frecuencia máxima a recoger. Es decir que para poder grabar sonidos digitales con frecuencias de 20 Khz, nos hará falta una frecuencia de muestreo del doble: 20 Khz x 2 = 40 KHz. Podría ser 40 Khz, pero se le aumentó un poco y se tomó 44.1 Khz como estándar por las pérdidas que puede haber en el proceso. Cuando se transmite a través de Radio en Línea, por lo general se usan frecuencias de muestreo de unos 22.050 Hz. La música suena grave y sin brillo.
2. Resolución (Cuantificación)
Acabamos de ver que para convertir un audio de analógico en digital tomamos una determinada cantidad de muestras. El tamaño de las muestras es la resolución. A mayor resolución podremos guardar mayor información que nos permitirá reconstruir la onda con mayor fidelidad. La resolución la medimos en bits. A veces se trabaja con 8 bits, pero lo mejor es hacerlo con un mínimo de 16 bits.
Las muestras que tomamos al convertir un audio analógico en digital son los valores de corriente eléctrica en que el micrófono transforma los sonidos recibidos. Todos esos valores eléctricos se convierten en unos y ceros y se “queman” en un CD. Luego el lector de discos lee esos valores digitalizados y los vuelve a transformar en corriente para que el Parlante se mueva y reproduzca los sonidos que grabamos. Si tenemos muy poca resolución o pocos bits para guardar datos, una tensión de 1,367 milivoltios (mV) se guardará como 1,3 mV. Mientras que si contamos con una resolución mayor de 16 bits se guardará la cifra completa. Y el sonido se escuchará igual que el original.
Pese a que en ambos casos hay el mismo número de muestras, la figura de la izquierda tiene menos resolución. Por eso puede guardar valores de posición eléctrica más pequeños como 0,1 v o 0,3 v. En cambio las muestras de la figura de la derecha al tener mayor resolución puede guardar valores mayores y más precisos: 0,1 y 0,15.
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