Grabación analógica y digital

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Digitalización de audio- Grabación analógica y digital
El registro de sonido puede realizarse mediante lo que se conoce como grabación analógica o digital y cada una de ellas tiene sus
propias características y soportes de almacenamiento.
Grabación analógica
Las señales analógicas se llaman así porque son "análogas" a la forma de la señal original. Por ejemplo, un micrófono convierte
las oscilaciones de presión sonora en cambios de tensión en un cable: la alta presión se convierte en tensión positiva, mientras que la
baja presión lo hace en negativa. Estos cambios de tensión pueden grabarse en una cinta de forma analógica como cambios en
intensidad magnética o en discos de vinilo como cambios en el tamaño de los surcos. A lo largo de la historia se han utilizado
diversos soportes para este tipo de registro: cilindros, discos de diferentes materiales y cintas como la de los cassettes.
Grabación digital:
En la grabación digital, la onda sonora es transformada en una sucesión de unos y ceros en sistema binario, mediante conversores
A/D analógicos digitales. Desde finales de los años 60, esta técnica ha ido perfeccionándose hasta convertirse hoy en día en el
formato más habitual de registro sonoro para su almacenamiento en Cds, DVDs, discos rígidos, etc.
El audio digital se ha impuesto al analógico debido a las ventajas que presenta tanto para la grabación como para el
almacenamiento de sonido y su manipulación. Imaginen que antes de la era digital era imposible siquiera imaginar con ?ver? el
sonido, y eso es exactamente hoy la base de la edición de audio digital.
En primer lugar evita la mayor degradación del sonido analógico y las pérdidas que se producen al generar copias del original.
También posee un mayor rango dinámico de la señal, esto significa que existe una mayor distancia entre el piso de ruido
propio del sistema y el nivel (en amplitud) máximo que puede alcanzar la señal. Si escuchamos un cassette vamos a percibir un
soplido constante en la cinta, siempre de fondo, muy perceptible principalmente al comienzo de los temas; en cambio al oír una
grabación digital en Cd ese ruido de fondo ya no se aprecia
En el almacenamiento digital, la forma de onda original se desglosa en instantáneas o ?fotografías? individuales denominadas
muestras. Este proceso se conoce normalmente como digitalización o muestreo del audio, y posee dos variables fundamentales: la
frecuencia de muestreo y la profundidad en bits o cuantización.
----------------------------------------------------------------Frecuencia de muestreo (Sample Rate)
Como se ha dicho antes, en la grabación analógica la forma de onda de la señal en la cinta es similar a la forma de onda de la señal
original. En la grabación digital el proceso de muestreo implica que se toman muestras en intervalos fijos
de la señal original y se codifican en lenguaje binario como una representación de la forma de onda original. El ritmo de los
intervalos fijados para la toma de muestras se llama frecuencia de muestreo, indica cuántas tomas o muestras se registran en un
tiempo determinado durante la captura de la onda analógica para ser representada en un dominio digital.
Al tratarse de una frecuencia, se expresa en Hertz [Hz.
Cuanta más alta sea la velocidad de muestreo, más se asemejará la forma de la onda digital a la forma de la onda analógica original.
Las frecuencias de muestreo bajas limitan el intervalo de frecuencias que pueden grabarse, lo que puede dar como resultado una
grabación que no representa correctamente el sonido original.
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Dos velocidades de muestreo
A. V elocidad de muestreo baja, que distorsiona la forma de sonido original.
B. Velocidad de muestreo alta, que reproduce perfectamente la forma de sonido original.
Para comprender claramente este concepto, pensemos en una cámara de cine que rueda 24 fotogramas por segundo. Esta ?cantidad?
de fotos por segundo que toma la cámara es la adecuada ara registrar la mayoría de las actividades visuales. Aunque el obturador de
la cámara cierra cada 1/24 de segundo y no se filma nada, no se pierde ninguna información que perjudique la percepción del evento.
Si estamos filmando a una persona corriendo, no se mueve lo bastante en la pequeña porción de segundo en que el obturador está
cerrado como para
alterar la naturalidad del movimiento. Si la frecuencia de muestreo fuese más baja, de un fotograma por segundo por ejemplo, el
movimiento de la carrera aparecería lento y a saltos, carecería de continuidad. Lo mismo ocurre con la frecuencia de muestreo en
audio digital: a mayor cantidad de muestras en un segundo, más definición tendremos de la verdadera forma de onda original. De
esto podemos deducir que la calidad del sonido grabado dependerá de la mayor o menor velocidad de muestreo que utilicemos.
Hace bastantes años se determinó que si la respuesta a altas frecuencias debe alcanzar los 20.000 Hz (umbral de audición del ser
humano), entonces la frecuencia de muestreo debería ser de por lo menos 40.000 Hz, es decir, que la velocidad de muestreo debe ser
el doble de la máxima frecuencia que se quiere reproducir. Esta conclusión fue desarrollada por Harry Nyquist para los Laboratorios
Bell y en honor a su descubridor se conoce como el Teorema de Nyquist.
Es decir que al tomar muestras a menor velocidad, la merma de calidad o falta de fidelidad del sonido digitalizado se percibirá en la
pérdida de las frecuencias mas altas, o sea de los sonidos mas agudos.
Las frecuencias de muestreo más habituales en audio digital están representadas en el siguiente cuadro:
Frec de muestreo
Nivel de calidad
Rango de frecuencias
11.025 Hz
Calidad baja de Radio AM /Multimedia de baja gama
0 ? 5512 Hz
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22.050 Hz
Multimedia de gama alta
0 ? 11.025 Hz
32.000 Hz
Calidad alta Radio FM
0 ? 16.000 HZ
44.100 Hz
CD
0 ? 22.050 HZ
48.000 Hz
DVD Estándar
0 ? 24.000 HZ
96.000 Hz
DVD de alta gama
0 ? 48.000 HZ
A medida que vamos procesando el audio en la computadora y aplicamos diversos efectos, la calidad se va degradando. Es por ello
que, a pesar que la calidad estándar para la transmisión radial es de 32.000 Hz o la utilizada en muchos sitios web es de 22.050 Hz,
siempre es conveniente trabajar con calidad de Cd, es decir, 44.100 Hz de frecuencia de muestreo, para asegurarnos que al finalizar
todos los procesos digitales se mantendrá la calidad del producto.
------------------------------------------------Profundidad de bits (Bit Depht)
Al igual que una velocidad de muestreo determina el rango de frecuencia, la profundidad de bits determina el rango dinámico.
El rango dinámico se refiere al espacio disponible para albergar una señal sonora comprendida entre el límite superior antes de la
distorsión y el límite inferior compuesto por el ruido propio del sistema que estamos utilizando. Por ejemplo, en un cassette el límite
inferior esta dado por el ruido de cinta, que si tomamos como limite superior una intensidad de 0db, este ruido se encontrará
alrededor de los
-30db. En un cd de audio este se encuentra a -96db. Es decir que en un sistema digital podremos reproducir sonidos de menor
intensidad sin que estos se confundan con el ruido propio del sistema. Un buen ejemplo es lo que sucede con la música clásica donde
tenemos instrumentos con mucho nivel, como por ejemplo los timbales o platillos y otros con muy bajo nivel como las flautas o
arpas, y generalmente estos quedaban enmascarados por debajo del sonido de cinta de los cassettes
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. Cuanto mayor sea el nivel de cuantificación menor será el grado de ajuste o corrección sobre el valor original de las
muestras y mayor la precisión para representar la dinámica de la onda sonora y sus matices de amplitud. Es decir que 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 mayor fidelidad.
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En la tabla a continuación veremos algunas relaciones entre la profundidad de bits, la calidad y el rango dinámico.
Prof de Bits
Nivel de calidad
Valores de amplitud
Rango dinámico
8 bits
Telefonía
256
48 dB
16 bits
Cd
65.536
96 dB
24 bits
DVD
16.777.216
144 dB
32 bits
Óptima
4.294.967.296
192 dB
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