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1. Introducción
En esta unidad nos adentraremos en el mundo del tratamiento del sonido, los conceptos básicos que debemos saber para después poder trabajar con él.
2. El sonido
El sonido es un fenómeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Esto significa que se produce cuando cualquier objeto vibra, ya sean nuestras cuerdas vocales, las cuerdas de una guitarra, un altavoz...
Para que se genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. Las vibraciones pueden ser transmitidas a través de diversos medios, ya sean sólidos, líquidos o gaseosos.
La diferencia entre sonido y ruido es muy sutil. El ruido es un sonido no deseado. Según Wikipedia "en el ámbito de la comunicación sonora, se define como ruido a todo sonido no deseado que interfiere en la comunicación entre las personas o en sus actividades". Muchas veces el ruido acompaña al sonido que queremos oir y se puede tratar para eliminarlo.
2.1. Propiedades del sonido
Las cuatro cualidades básicas del sonido son:
- Tono: Viene dado por la frecuencia de la onda y diferencia los sonidos agudos de los graves. La frecuencia se mide en ciclos por segundo o hercios (Hz). Si tenemos una baja frecuencia (vibración lenta) entonces estamos ante un sonido grave. Si, en cambio, tenemos una alta frecuencia (vibración rápida) estamos ante un sonido agudo.
- Intensidad: Viene determinada por la amplitud de onda y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibelios (dB) en honor al científico e inventor Alexander Graham Bell.
- Timbre: Una misma nota suena distinta si la toca una flauta, un violín, una trompeta, etc. Cada instrumento tiene un timbre que lo identifica o lo diferencia de los demás. Con la voz sucede lo mismo. El sonido dado por un hombre, una mujer, un/a niño/a tienen distinto timbre. El timbre nos permitirá distinguir si la voz es áspera, dulce, ronca o aterciopelada.
- Duración: Es el tiempo durante el cual se mantiene un sonido.
2.2. Tratamiento digital del sonido
Hemos dicho que el sonido se transmite en forma de ondas, estas ondas son analógicas. Los ordenadores trabajan con información digital por lo que no pueden trabajar directamente con el sonido analógico de ahí que el sonido tenga que ser digitalizado antes de poder usarlo en el ordenador.
El proceso de digitalización del sonido consiste en tomar muestras de una señal sonora (muestreo) a intervalos constantes de tiempo (frecuencia de muestreo) para saber el valor de la misma. Otro dato importante a tener en cuenta en la digitalización es la cantidad de bits utilizados para guardar el valor de cada punto muestreado, a más bits mayor calidad. Lo mismo sucede con la frecuencia, si tomamos más veces la muestra nuestro sonido digital se parecerá más al original y será de mayor calidad.
En la imagen siguiente se puede ver una onda de sonido analógica y el proceso de muestreo de la misma.
 
Para que nos hagamos una idea de la calidad del sonido, frecuencias hasta unos 11000 Hz producen sonidos de calidad baja, si subimos hasta unos 20000 Hz tenemos un sonido de calidad media, a partir de 44000Hz la calidad es alta y a partir de 96000 Hz es excelente
2.3. La tarjeta de sonido
Es la encargada de realizar la transformación de sonido analógico a digital para que podamos, por ejemplo, grabar nuestra voz en el ordenador, pero también es la encargada de convertir el sonido digital en analógico para que a través de los altavoces podamos escuchar la música guardada en nuestro equipo.
Hoy en día casi todas las placas base de los ordenadores incluyen un tarjeta de sonido integrada, pero si somos amantes de la música necesitaremos comprar una específica, de mucha mayor calidad que la primera.
3. Tipos de archivos de audio digital
Los archivos de audio digital los podemos dividir en dos grupos:
- Formatos PCM: Los formatos PCM contienen toda la información que salió del convertidor analógico a digital, sin ninguna omisión y por eso, tienen la mejor calidad. Dentro de esta categoría se encuentran los formatos WAV, AIFF, SU, AU y RAW.
- Formatos comprimidos: Para usar menos memoria que los archivos PCM existen formatos de sonido comprimidos, como por ejemplo el MP3, AAC y Ogg. Ciertos algoritmos de compresión descartan información que no es perceptible por el oído humano para lograr que el mismo fragmento de audio pueda ocupar en la memoria incluso una décima parte -o menos- de lo que ocuparía de ser PCM. La reducción en tamaño implica una pérdida de información y por esto a los formatos de este tipo se les llama formatos comprimidos con pérdida. Existen también formatos de archivo comprimido sin pérdida, dentro de los que se cuentan el FLAC y el Apple Lossless Encoder, cuyo tamaño suele ser de aproximadamente la mitad de su equivalente PCM
Además no podemos olvidarnos de otro tipo de archivos de audio, los archivos MIDI. Este formato de archivos no es precisamente de audio digital, pero sí pertenece a las tecnologías de la informática musical. El archivo MIDI no almacena "sonido grabado", sino las indicaciones para que un sintetizador o cualquier otro dispositivo MIDI "interprete" una serie de notas u otras acciones (control de un mezclador, etc.). Podemos imaginarlos como algo similar a una partitura, con los nombres de los instrumentos que hay que utilizar, las notas, tiempos y algunas indicaciones acerca de la interpretación.
Los los principales formatos de sonido utilizado actualmente son:
- MP3: Es un formato de compresión de audio digital patentado que usa un algoritmo con pérdida para conseguir un menor tamaño de archivo. Es un formato de audio común usado para música tanto en ordenadores como en reproductores de audio portátil.
- WAV: Es un formato de audio digital normalmente sin compresión de datos desarrollado y propiedad de Microsoft y de IBM que se utiliza para almacenar sonidos en el PC, admite archivos mono y estéreo a diversas resoluciones y velocidades de muestreo, su extensión es .wav.
- OGG: Fomato de audio comprimido de alta calidad. El formato es libre de patentes y abierto, diseñado para dar un alto grado de eficiencia en el "streaming" y la compresión de archivos.
- WMA: Windows Media Audio (WMA) es una tecnología de compresión de audio desarrollada por Microsoft. En nombre puede usarse para referirse al formato de archivo de audio o al códec de audio. Es software propietario que forma parte de la suite Windows Media.
- RealAudio: Es predominantemente utilizado en transmisiones por internet en tiempo real. Esto quiere decir que una estación de radio puede transmitir su señal en vivo, directamente al usuario final, sin necesidad de descargar primero el archivo completo de audio. O bien, el usuario puede escuchar, bajo petición (on demand), un archivo almacenado en un servidor externo. En ambos casos, el archivo de audio no se descarga en el ordenador del usuario final. La tecnología RealAudio permite adaptarse automáticamente a la capacidad de recepción del usuario final, dependiendo de su velocidad de conexión, procesador y memoria.
4. Reproductores de sonido
Ya que conocemos los pormenores del sonido ha llegado el momento de saber cómo reproducirlo en el ordenador. Para que desde nuestro ordenador podamos escuchar un archivo de música, por ejemplo en formato MP3, nos hace faltan además de una tarjeta de sonido y unos altavoces, una aplicación que se encargue de ello.
Hay gran cantidad de aplicaciones de este tipo y muchas de ellas no sólo reproducen sonido sino que permiten reproducir vídeo. A la hora de elegir nuestra aplicación deberemos tener en cuenta el sistema operativo que tengamos instalado aunque muchas de ellas son multiplataforma y tienen versiones para los principales sistemas.
Algunos de los reproductores de sonido/multimedia más utilizados son: Windows Media, VLC media player, Winamp, QuickTime... que prácticamente reproducen cualquier formato.
- Windows Media 12 reproduce: Formatos de Windows Media (.asf, .wma, .wmv, .wm), Metarchivos de Windows Media (.asx, .wax, .wvx, .wmx), Metarchivos de Windows Media (.wpl), Microsoft Digital Video Recording (.dvr-ms), Paquete de descarga de Windows Media (.wmd), Audio Visual Interleave (.avi), Moving Pictures Experts Group (.mpg, .mpeg, .m1v, .mp2, .mp3, .mpa, .mpe, .m3u), Interfaz digital de instrumentos musicales (.mid, .midi, .rmi), Audio Interchange File Format ( .aif, .aifc, .aiff), Sun Microsystems y NeXT (.au, .snd), Audio para Windows (.wav), Pista de audio de CD (.cda), Tecnología Indeo Video (.ivf), Máscaras del Reproductor de Windows Media (.wmz, .wms), Archivo de película de QuickTime (.mov), Archivo de audio MP4 (.m4a), Archivo de vídeo MP4 (.mp4, .m4v, .mp4v, .3g2, .3gp2, .3gp, .3gpp), Archivo de audio de Windows (.aac, .adt, .adts), Archivo de vídeo MPEG-2 TS (.m2ts)
- VLC media player reproduce los siguientes formatos: MPEG Layer 1/2, MP3 - MPEG Layer 3, AAC - MPEG-4 part3, Vorbis, AC3 - A/52 (Dolby Digital), E-AC-3 (Dolby Digital Plus), MLP / TrueHD">3, DTS, WMA 1/2, WMA 3 1, FLAC, ALAC, Speex, Musepack / MPC, ATRAC 3, Wavpack, Mod (.s3m, .it, .mod), TrueAudio (TTA), APE (Monkey Audio), Alaw/µlaw, AMR (3GPP), MIDI 3, LPCM, ADPCM, QCELP, DV Audio, QDM2/QDMC (QuickTime), MACE.
- Winamp reproduce entre otros: MID, MIDI, MP1, MP2, MP3, MP4, AAC, Ogg Vorbis, WAV, WMA, FLAC, CD audio, KAR (Karaoke), RAW, M3U, PLS, ASX...
- QuickTime reproduce: iTunes Audio (.m4a, .m4b, .m4p), MP3, Core Audio (.caf), AIFF, AU, SD2, WAV, SND, AMR, Película QuickTime (.mov), MPEG-4 (.mp4, .m4v), MPEG-2 (OS X Lion o posterior), MPEG-1, 3GPP, 3GPP2, AVCHD (OS X Mountain Lion o posterior), AVI (solo Motion JPEG), DV
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