Comunicaciones y sistemas audiovisuales

13.−Comunicaciones y sistemas audiovisuales
1. Un siglo de imagen y sonido
• A. G. Bell inventó el teléfono en 1876.
• T. A. Edison inventó en 1877 el fonógrafo, capaz de grabar y reproducir sonidos.
• Los hermanos Lumière inventaron el cine en 1895.
• G. Marconi inventó la radio en 1901.
• Logie Baird inventó la televisión en 1926.
2.−La magia de las ondas
La propagación de una vibración constituye una onda, de forma que transmite energía, pero no transporta
materia.
Características de las ondas
• Período (T): tiempo que tarda un punto en realizar una vibración completa.
• Frecuencia (n): número de vibraciones que realiza la onda en un segundo. Se mide en hertzios (Hz).
• Longitud de onda (): la distancia entre crestas, los puntos más altos, o entre valles, los puntos más
bajos de una onda.
• Amplitud (A): distancia que separa el punto más alto de la onda con la situación de equilibrio.
Tipos de amplitud.
Las ondas mecánicas o materiales son las que precisan de un medio material para propagarse. Ej. El sonido.
Las ondas electromagnéticas sí pueden propagarse en el vacío. Ej. La luz.
El espectro electromagnético.
El conjunto de ondas electromagnéticas de todas las longitudes de onda posibles constituyen el espectro
electromagnético. Va desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. A partir de las microondas, los efectos
sobre la salud pueden ser peligrosos.
3. Comunicación alambica e inalámbrica.
Para establecer una comunicación se envían señales electromagnéticas por diferentes medios. Según el medio
utilizado para ello, se puede clasificar la comunicación en dos tipos:
• Comunicación alámbrica: La comunicación utiliza canales basados en conductores metálicos. Los
conductores más comunes son el cable de par trenzado (Internet) y el cable coaxial (televisiones).
• Comunicación inalámbrica: El medio de transmisión es el aire. Las señales de radio, de televisión y
las microondas.
Ondas de luz por cable de fibra óptica
Las ondas de luz pueden usarse para transmitir información a distancia por un cable especial llamado fibra
óptica. Unos dispositivos especiales transforman en luz las señales electromagnéticas que contienen la
información.
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Una fibra óptica consta de un núcleo de vidrio, más delgado que un cabello humano, de una cubierta de vidrio
que evita que las ondas salgan del núcleo, y de una capa protectora o forro.
Dos hilos de fibra óptica pueden transmitir lo equivalente a 24000 llamadas telefónicas simultáneas o a 40
canales de TV por cable.
4. Las telecomunicaciones
Telégrafo
En 1850 Morse inventó el telégrafo y el código Morse. Mediante un electroimán y un sistema de relojería, se
movía una tira de papel y una pluma anotaba las rayas y los puntos del mensaje. Más tarde se utilizó un
sistema adicional para imprimir el texto.
Los tendidos de cables aéreos y submarinos unieron por telégrafo todos los continentes.
Teléfono
La transmisión de voz y de otros sonidos utiliza dos elementos básicos: el micrófono y el altavoz.
El teléfono fijo está formado por un micrófono, un altavoz, el teclado, el timbre y un microchip. Este
microchip genera y ennovia señales eléctricas a través de dos cables de cobre hasta una caja de la compañía
telefónica; desde aquí van, junto a otras muchas señales, por cable coaxial o por fibra óptica hasta la central
telefónica. En los modelos inalámbricos se envía la señal en frecuencia FM por radio desde el aparato a la
base.
El teléfono móvil dispone de un sofisticado sistema transmisor y receptor de radio. Los modelos más actuales
incorporan algunas funciones como el acceso a Internet.
5. La radio
En una emisora de radiodifusión, la voz y otros sonidos se convierten en vibraciones eléctricas por medio de
un micrófono. Desde los estudios se llevan, por cables o por medio de microondas, hasta el transmisor, que
dispone de antenas. A la antena del receptor de radio llegan ondas de muchas emisoras. Al sintonizar una
emisora se seleccionan las ondas de una determinada frecuencia.
AM, ONDA CORTA Y FM.
La FM (Frecuencia Modulada) tienen las ventajas de que tiene gran calidad, emite en estéreo y se evitan las
interferencias atmosféricas sobre las ondas de radio.
La AM (Amplitud Modulada) tiene mayor alcance, pero peor calidad.
La onda corta es mayoritariamente utilizada por radioaficionados y por algunas emisoras de alcance
internacional.
6. Grabación de sonidos
La grabación consiste en capturar y transformar las ondas sonoras en impulsos eléctricos de modo que puedan
registrarse en algún soporte material.
Sistemas mecánicos
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Se realizan grabaciones mecánicas o microsurcos en los discos de vinilo. Las señales aparecen como un único
surco en espirar y ondulado.
La aguja del tocadiscos vibra al recorrer el disco y produce señales eléctricas que se convierten en sonido en
los altavoces.
Sistemas magnéticas
Están basados en las propiedades magnéticas de algunos materiales. En las casetes, una cinta plástica
recubierta con partículas magnéticas es sometida a campos electromagnéticos que varían según cambia el
sonido que se desea grabar. Así, las partículas se magnetizan y la cinta puede ser reproducida posteriormente.
Las señales magnéticas son transformadas en eléctricas por la cabeza lectora, y más tarde en sonidos por el
altavoz.
Sistemas ópticos
En los discos ópticos (CD y DVD), en la reproducción del sonido intervienen la luz de un rayo láser y un
conjunto de lentes.
Los sonidos se graban en forma de pequeñas muescas a lo largo de una línea espiral sobre una superficie de
aluminio. La luz láser del reproductor se refleja de modo distinto en las muescas y en las zonas lisas, y es
desviada por un espejo o prisma hacia un sensor de luz. Según la cantidad de luz que llega al sensor, la señal
se transforma en señales eléctricas que reproducen el sonido en los altavoces.
7. Registro y reproducción de imagenes
Las imágenes fotográficas tradicionales se obtienen gracias a la acción de la luz emitida por la imagen sobre
una película, una lámina recubierta de sustancias químicas (sales de plata) sensibles a la luz.
Las fotografías y las películas de cine se hacen con cámaras.
Fotografía
En la cámara de fotos tipo réflex, la imagen llega al visor después de pasar por el objetivo y de reflejarse
primero en un espejo y después en un prisma.
Al pulsar el disparador, el espejo se levanta y la luz llega hasta la película durante un breve instante,
modificando las sustancias químicas de la misma y plasmando en ella la imagen.
Con el desarrollo de la electrónica ha surgido la fotografía digital. En las cámaras digitales se sustituye la
película por un chip (circuito) sensible a la luz. Este chip, llamado CCD (Dispositivo de Carga Acoplada)
tiene forma reticular (de red o celdas) y cada uno de sus puntos recoge un detalle de la imagen.
Cada célula fotosensible transforma la luz en una señal eléctrica digital y la almacena en unas tarjetas de
memoria que pueden almacenar hasta 2 Gb, aunque las más utilizadas son las de 1 Gb.
Cine
La cámara de cine funciona de forma similar a la cámara de fotos, pero toma 24 imágenes por segundo. Un
mecanismo abre y cierra rápidamente el paso de la luz y controla el tiempo de exposición de la película y su
avance.
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El proyector de cine tiene un mecanismo que proyecta cada fotograma dos veces para que el ojo lo perciba
mejor. La película se proyecta a una velocidad de 48 imágenes por segundo.
El ojo humano es capaz de mantener una imagen en la retina por una fracción de segundo y hacer que el
cerebro vea una secuencia de imágenes estáticas y ligeramente diferentes como si estuvieran en movimiento.
A este efecto se le denomina persistencia de visión en la retina.
El cine 3D
Se proyectan simultáneamente dos películas que son observadas una por cada ojo, gracias a unas gafas
especiales. La imagen que se forma en el cerebro, llamada imagen estereoscópica, adquiere virtualmente las
tres dimensiones.
Se usan gafas con filtros rojo y azul (o verde), gafas polarizadas, para que cada ojo perciba una determinada
gama de colores, o gafas de alternancia.
En el sistema que requiere el uso de gafas de alternancia, el sonido es reproducido en auriculares incorporados
a las gafas.
8. La televisión
Como funciona el televisor
Casi todos los televisores tienen un tubo catódico formado por tres haces llamados rojo, verde y azul. El tubo
está envuelto en bobinas de cobre, las cuales crean campos eléctricos y magnéticos que desvían los haces de
electrones hacia cualquier punto de la pantalla.
El ánodo acelera los electrones hacia la pantalla cubierta por sustancias fosforescentes dispuestas en puntos o
rayas muy próximos entre sí.
Una fina lámina de metal llamada máscara de sombra, perforada con agujeros muy pequeños, dirige los haces
de electrones a una pequeña zona de la pantalla.
El efecto es un único punto luminoso.
Cada imagen es formada por miles de puntos luminosos. Los haces de electrones hacen continuos barridos de
arriba abajo en las 625 líneas de la pantalla.
Cada barrido es tan rápido que la retina lo mantiene como una única imagen. A una velocidad de 25 imágenes
por segundo se consigue una percepción clara y nítida de la emisión, debido a la persistencia de las imágenes
en la retina.
9. El video
El invento del magnetoscopio (1956) transformo el mundo de la televisión, limitado hasta entonces a los
programas en directo. El vídeo doméstico surgió hacia 1970. Hay varios sistemas y soportes para grabación y
reproducción:
El video tape
Utiliza una cinta parecida a la de audio. Existen varios sistemas: el VHS, el 8 mm y el VHS−C.
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Las señales de imagen y sonido generan señales eléctricas que llegan a los cabezales de grabación del
magnetoscopio.
El video digital
La cámaras modernas incorporan chips CCD en lugar de tubos de imagen, lo que reduce mucho su tamaño.
Pueden grabar en cinta o en pastillas de memoria. En general incorporan una pantalla de cristal líquido para
visualizar la grabación.
El DVD
El DVD o disco versátil digital tiene más de diez veces la capacidad del CD estándar. Tiene dos capas por
cara y pueden utilizarse las dos caras del disco, llegándose a una capacidad máxima de 25 Gb gracias a la
introducción de un nuevo láser lector.
El DVD−Vídeo ha reemplazado al VHS como sistema de entretenimiento con películas. Ä pesar de la
capacidad del DVD, una película en formato digital emplea más de 300 Gb de información, por lo que se tiene
que realizar una compresión de datos digital, conocida como MPEG−
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