Ingeniera de ComuniCaciones IFACULTAD DE INGENIERAINGENIERA DE REDES Y COMUNICACIONES

Tema:

DIGITALIZACIN DE LA MSICA

INTEGRANTES:1. Contreras Vilches, Juan Alberto2. Correa Salazar, Renzo Giancarlo3. Vsquez Carrillo, Luis Humberto

PROFESOR:Rodrguez Gutirrez, Alfredo Efran

SECCIN:R51A

2013-2

DIGITALIZACIN DE LA MSICA

1. Caractersticas del audio:

Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad especificando tres caractersticas de su percepcin: el tono, la intensidad y el timbre. Estas caractersticas corresponden exactamente a tres caractersticas fsicas: la frecuencia, la amplitud y la composicin armnica o forma de onda.

Intensidad (Depende de la amplitud): Distingue un sonido fuerte de uno dbil.La amplitud es la caracterstica de las ondas sonoras que percibimos como volumen.

Tipos de onda segn su amplitud

Tambin es la mxima distancia que un punto del medio en que se propaga la onda se desplaza de la posicin de equilibrio; esta distancia corresponde al grado de movimiento de las molculas de aire en una onda sonora. Al aumentar su movimiento, golpean el tmpano con una fuerza mayor, por lo que el odo percibe un sonido ms fuerte.

La distancia a la que se puede or un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energa por unidad de rea perpendicular a la direccin de propagacin. En el caso de ondas esfricas que se propagan desde una fuente puntual, la intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, suponiendo que no se produzca ninguna prdida de energa debido a la viscosidad, la conduccin trmica u otros efectos de absorcin. Por ejemplo, en un medio perfectamente homogneo, un sonido ser nueve veces ms intenso a una distancia de 100 metros que a una distancia de 300 metros. En la propagacin real del sonido en la atmsfera, los cambios de propiedades fsicas del aire como la temperatura, presin o humedad producen la amortiguacin y dispersin de las ondas sonoras, por lo que generalmente la ley del inverso del cuadrado no se puede aplicar a las medidas directas de la intensidad del sonido.

Ejemplos de sonidos y su nivel se sensacin sonora medida en decibelios

La intensidad fisiolgica o sensacin sonora de un sonido se mide en decibelios (dB). Por ejemplo, el umbral de la audicin est en 0 dB.

Tono (Depende de la frecuencia): Distingue a un sonido agudo (tono alto) de un sonido grave (tono bajo). Cada sonido se caracteriza por su velocidad especfica de vibracin, que impresiona de manera peculiar al sentido auditivo. Esta propiedad recibe el nombre de tono. Los sonidos de mayor o menor frecuencia se denominan respectivamente, agudos o graves; trminos relativos, ya que entre los tonos diferentes uno de ellos ser siempre ms agudo que el otro y a la inversa.

Ejemplos de Frecuencias

La frecuencia es el nmero de ciclos (oscilaciones) que una onda sonora efecta en un tiempo dado; se mide en hercios (ciclos por segundo, Hz).

Timbre (Depende de la forma de onda): Distingue dos sonidos de la misma intensidad y tono, pero producido por distintas fuentes.

Si se toca el situado sobre el do central en un violn, un piano y un diapasn, con la misma intensidad en los tres casos, los sonidos son idnticos en frecuencia y amplitud, pero muy diferentes en timbre. De las tres fuentes, el diapasn es el que produce el tono ms sencillo, que en este caso est formado casi exclusivamente por vibraciones con frecuencias de 440 Hz. Debido a las propiedades acsticas del odo y las propiedades de resonancia de su membrana vibrante, es dudoso que un tono puro llegue al mecanismo interno del odo sin sufrir cambios. La componente principal de la nota producida por el piano o el violn tambin tiene una frecuencia de 440 Hz. Sin embargo, esas notas tambin contienen componentes con frecuencias que son mltiplos exactos de 440 Hz, los llamados tonos secundarios, como 880, 1.320 o 1.760 Hz. Las intensidades concretas de esas otras componentes, los llamados armnicos, determinan el timbre de la nota.

Formas de ondas de algunos instrumentos

2. Clasificacin y rango de frecuencia:

Dependiendo de la frecuencia, clasificamos los sonidos que podemos escuchar de la siguiente manera.

- 20 HzNo escuchamos las frecuencias por debajo de 20 Hz. Son los infrasonidos. Aunque s los sentimos, por ejemplo, las vibraciones que hacen temblar los cristales al pasar cerca un gran camin.

20 Hz a 250 Hz.Frecuencias graves. Las que emite un tambor o un bajo elctrico.

250 a 2.000 HzFrecuencias medias. La mayor parte de instrumentos musicales se desenvuelven en ellas, al igual que casi todas las voces humanas, aunque los varones tienden a las graves y las mujeres a las agudas.

2.000 a 20.000 HZFrecuencias agudas. Los platillos de la batera estn dentro de este rango. Son esos tonos de algunas cantantes de pera que quiebran una copa de cristal.

+ 20.000 HZLos ultrasonidos. Los humanos no los podemos escuchar, pero muchos animales s.

Esta clasificacin sirve para los sonidos que escuchamos y para los que emitimos con nuestras cuerdas vocales, que tambin van desde los 20 a los 20.000 hercios. Este rango audible y hablable son mximos y mnimos tericos. No es cierto que el odo pueda captar tantas frecuencias. Adems, con la edad y el maltrato, sobre todo al escuchar msica con audfonos a un volumen demasiado alto, el odo pierde sensibilidad, especialmente en las frecuencias altas o agudas.

Frecuencias TpicasHasta (KHz)Muestras/s

Telfonos, adecuado para la voz humana pero no para la reproduccin musical. En la prctica permite reproducir seales con componentes de hasta 3,5 kHz.3.58000

Radio En la prctica permite reproducir seales con componentes de hasta 10 kHz.1022050

Vdeo digital en formato miniDV.1532000

CD, En la prctica permite reproducir seales con componentes de hasta 20 kHz. Tambin comn en audio en formatos MPEG-1 (VCD, SVCD, MP3).2044100

Formato PCM de Nippon Columbia (Denon). En la prctica permite reproducir seales con componentes de hasta 22 kHz.2247250

Sonido digital utilizado en la televisin digital, DVD, formato de pelculas, audio profesional y sistemas DAT.2248000

Primeros sistemas de grabacin de audio digital de finales de los 70 de las empresas 3M y Soundstream.2550000

HD DVD, audio de alta definicin para DVD y BD-ROM (Blu-ray Disc).9600096000 192400

3. Tcnicas de digitalizacin de la msica:

El sonido es una onda continua que se propaga a travs del aire u otros medios, formada por diferencias de presin, de forma que puede detectarse por la medida del nivel de presin en un punto. Las ondas sonoras poseen las caractersticas propias y estudiables de las ondas en general, tales como reflexin, refraccin y difraccin. Al tratarse de una onda continua, se requiere un proceso de digitalizacin para representarla como una serie de nmeros. Actualmente, la mayora de las operaciones realizadas sobre seales de sonido son digitales, pues tanto el almacenamiento como el procesado y transmisin de la seal en forma digital ofrece ventajas muy significativas sobre los mtodos analgicos. La tecnologa digital es ms avanzada y ofrece mayores posibilidades, menor sensibilidad al ruido en la transmisin y capacidad de incluir cdigos de proteccin frente a errores, as como encriptacin. Con los mecanismos de decodificacin adecuados, adems, se pueden tratar simultneamente seales de diferentes tipos transmitidas por un mismo canal. La desventaja principal de la seal digital es que requiere un ancho de banda mucho mayor que el de la seal analgica, de ah que se realice un exhaustivo estudio en lo referente a la compresin de datos, algunas de cuyas tcnicas sern el centro de nuestro estudio.

El proceso de digitalizacin se compone de dos fases: muestreo y cuantificacin. En el muestreo se divide el eje del tiempo en segmentos discretos: la frecuencia de muestreo ser la inversa del tiempo que medie entre una medida y la siguiente. En estos momentos se realiza la cuantificacin, que, en su forma ms sencilla, consiste simplemente en medir el valor de la seal en amplitud y guardarlo. El teorema de Nyquist garantiza que la frecuencia necesaria para muestrear una seal que tiene sus componentes ms altas a una frecuencia dada f es como mnimo 2f. Por tanto, siendo el rango superior de la audicin humana en torno a los 20 Khz, la frecuencia que garantiza un muestreo adecuado para cualquier sonido audible ser de unos 40 Khz.

Concretamente, para obtener sonido de alta calidad se utilizan frecuencias de 44'1 Khz, en el caso del CD, por ejemplo, y hasta 48 Khz, en el caso del DAT. Otros valores tpicos son submltiplos de la primera, 22 y 11 Khz. Segn la naturaleza de la aplicacin, por supuesto, las frecuencias adecuadas pueden ser muy inferiores, de tal manera que el proceso de la voz acostumbra a realizarse a una frecuencia de entre 6 y 20 Khz. o incluso menos. En lo referente a la cuantificacin, es evidente que cuantos ms bits se utilicen para la divisin del eje de la amplitud, ms "fina" ser la particin y por tanto menor el error al atribuir una amplitud concreta al sonido en cada instante.

Descripcin de la tcnica de compresin MP3

MP3 es un formato de datos que debe su nombre a un algoritmo de codificacin llamado MPEG 1 Layer 3, el cual, a su vez, es un sistema de compresin de audio que permite almacenar sonido con una calidad similar a la de un CD y con un ndice de compresin muy elevado, del orden de 1:11. En la prctica, esto significa que en un CD-Rom se pueden grabar unos 11 CD de audio, es decir, unas 150 canciones aproximadamente.

El sistema de codificacin que utiliza MP3 es un algoritmo de prdida. Es decir, el sonido original y el que obtenemos posteriormente no son idnticos.

Esto se debe a que MP3 aprovecha las deficiencias del odo humano y elimina toda aquella informacin que no somos capaces de percibir. Se han realizado multitud de estudios de percepcin acstica descubriendo que hay una serie de efectos que pueden ayudar a la codificacin del sonido con el objetivo de reducir todo lo posible la cantidad de informacin intil o redundante.

Para realizar sta accin de "prdida de informacin" se utiliza un sistema llamado Codificacin de sub-bandas, proceso por el cual la seal se descompone en sub-bandas a travs de un banco de filtros. Estas sub-bandas se comparan a continuacin con el original mediante un modelo psicoacstico que es el encargado de determinar que bandas se pueden eliminar y cules no. Dependiendo de la calidad que deseemos obtener, se eliminarn ms o menos bandas. Para finalizar el proceso, se cuantifican y codifican las sub-bandas resultantes, y el resultado final se comprime mediante un algoritmo estndar, obteniendo as el fichero MP3 resultante. El proceso de codificacin es mucho ms complicado que el de decodificacin, por ello se tarda mucho ms en codificar un archivo MP3 que en reproducirlo.

Editando sonido digital:

Los archivos de sonido digital son ms fciles de editar que las grabaciones de sonido anlogo porque la informacin digital es discreta. Se puede situar, copiar, mover, realzar, y borrar una seccin sin afectar al resto.

Por el contrario, para borrar una seccin de sonido anlogo, se tiene que adelantar o regresar al punto exacto, remover la parte que se desea borrar, y grabar desde ese punto hacia adelante o empalmarlo con la siguiente seccin del sonido.Las herramientas de edicin del sonido digital tambin permiten manipular las caractersticas de un archivo de sonido digital para crear efectos de alta calidad; por ejemplo: se puede editar un archivo de sonido digital para crear un fade out al final; utilizar filtros, ecualizador, etc.

Reproduciendo sonido digital:

Reproducir sonido en una computadora requiere de dos conversiones. Primero, se convierte la onda de sonido anloga en un formato digital para utilizarlo en la computadora. Despus, se edita o realza el archivo de sonido digital y se integra a la produccin de multimedia. Cuando se reproduce el sonido desde la computadora, la tarjeta de sonido de la mquina convierte de nuevo la informacin digital en sonido anlogo, para que as se pueda escucharlo en las bocinas.

4. Normas Internacionales:

Normas de digitalizacin y compresin de seales de audio y vdeo:

La digitalizacin se hace por muestreo de la seal (analgica) de audio o vdeo. Para digitalizar, por ejemplo, una conversacin telefnica, la seal de audio se muestrea 8000 veces por segundo y se codifica cada muestra en 8 bits, o sea que se producen 64.000 bits por segundo, o 64 Kbps. La frecuencia de transmisin no obstante se limita a 3,4 Khz. Como comparacin, la seal de audio procedente de un lector CD se muestrea 44.100 veces por segundo, equivalente a una frecuencia comprendida entre 0 y 20 Khz; se codifica en 16 bits, generando de este modo una velocidad de transmisin de bits de unos 711 Kbps antes de la compresin.La norma ITU-R 601 ("Calidad de Estudio TV") se aplica a la transmisin digital de imgenes TV. Los tres componentes de la seal de vdeo--R (rojo), G (verde) y B (azul)--se convierten en primer lugar en una seal se brillo (Y=R+G+B) y dos seales de diferencia de colores (R-Y y B-Y). Para cada imagen o fotograma, que comprende 486 lneas en el sistema NTSC y 576 en PAL/SECAM, se toman 720 muestras para el brillo, pero solamente la mitad (360) para las diferencias de color, codificndose cada muestra en 8 bits. La velocidad final es de aproximadamente 165 Mbps (1 Mbp = 1000 Kbps) antes de la compresin.Para poder realizar la transmisin mediante conexiones digitales, hay que convertir previamente las seales de audio y vdeo y comprimirlas para reducir el volumen muy importante de datos. Esta compresin se efecta por medio de un CODEC (codificador-descodificador).Los sistemas digitales se caracterizan por una diferencia del tiempo de transmisin (incluido el plazo de codificacin/descodificacin) segn que la seal sea de audio o de vdeo. Se produce como consecuencia un desfase fluctuante entre el sonido y la imagen, que afecta la sincronizacin.

Normas ISO-MPEG:

MPEG (Moving Picture Experts Group) es el nombre de una familia de normas internacionales que codifican los datos audiovisuales en un formato digital comprimido. La familia MPEG consta de las normas MPEG-1, MPEG-2 y MPEG-4, respectivamente ISO/IEC-11172, ISO/IEC-13818 y ISO/IEC-14496.La norma MPEG-2 (ISO-13818) es la que se suele utilizar para la transmisin digital de las imgenes TV. La transmisin de las imgenes con arreglo a la norma UIT-R 601 requerira aproximadamente 4 o incluso 25 a 34 Mbps para las imgenes TVAD (1920x1080 pxeles y 60 imgenes/segundo).Las normas MPEG-Audio Layer 1, 2 o 3, por orden de complejidad y de resultado crecientes, se aplican a la parte audio.

Normas 320.x de la Unin Internacional de Telecomunicaciones:Familia de normas aplicables a las videoconferencias para la transmisin de audio y vdeo por lnea telefnica ordinaria (H324), RDSI/ATM (H320-H321-H310) o redes locales (H322).La H.320 se basa en un algoritmo de compresin de vdeo, H.261, con dos tipos de resolucin:CIF(Common Interchange Format):brillo:352 muestras por lnea, 288 lneas por imagencolores:176 muestras por lnea, 144 lneas por imagenQCIF(Quarter Common Interchange Format):brillo:176 muestras por lnea, 144 lneas por imagencolores:88 muestras por lnea, 72 lneas por imagenLas normas H.320 permiten alcanzar una velocidad de transmisin de bits de 30 imgenes por segundo como mximo.La familia H.320 abarca las normas de audio aplicables a los codecs:G.711, con una velocidad de transmisin de bits de 64 Kbps, ofrece una calidad de audio de 3 Khz, nivel telfono.G.722, con un algoritmo de mejor calidad alcanza 7.5 Khz con 64 Kpbs de velocidad de transmisin.G.728da una calidad de audio parecida al nivel telefnico (3.4 Khz) con tan solo 16 Kbps.Las normas H.310 y H.321 adaptan la familia H.320 a nuevos protocolos de transporte como ATM y RDSI de banda ancha.

5. Formatos comerciales:

Formatos de audio con prdida y sin prdida:

Los archivos de sonido con prdida son aquellos que usan un algoritmo de compresin con prdida, es decir un tipo de compresin que representa la informacin (por ejemplo una cancin), pero intentando utilizar para ello una cantidad menor de informacin. Esto hace que sea imposible reconstruir exactamente la informacin original del archivo. Se podr reconstruir tan solo una aproximacin a la informacin original que contena el archivo. El empleo de estos mtodos de compresin con prdida suele usarse en informacin analgica que quiere digitalizarse, como por ejemplo imgenes, audio, vdeo etc. Adems tiene la gran ventaja de que obtendremos datos digitalizados que ocupan menos espacio en disco.

Archivos de sonido con prdida: MP3 o MPEG-1 Audio Layer 3:

Es un formato de audio digital estndar comprimido con prdida, la prdida de informacin del formato mp3 no es audible por el odo humano, por tanto no distinguiremos la diferencia entre un archivo de audio sin compresin y un archivo mp3.Adems un archivo mp3 consigue reducir el tamao del archivo de sonido sin influir en su calidad, aproximadamente 1 minuto de audio en formato mp3 ocupa 1 MB con una calidad prcticamente igual a la calidad de CD. Estas ventajas han conseguido que el formato mp3 pueda ser reproducido en casi todos los reproductores de audio, que sea el formato por excelencia para el intercambio a travs de internet, una de las mejores opciones en estos momentos para almacenar msica con buena calidad, y tambin el formato de audio que ms se utiliza en reproductores porttiles, es un estndar y por tanto la compatibilidad con todos los medios est garantizada. El formato de audio mp3 permite seleccionar la calidad del audio que vamos a comprimir, la calidad de CD sera equivalente a 128 Kbps (Bitrate), pero podemos seleccionar la compresin entre los 8 Kbps y los 320 Kbps teniendo en cuenta que cuanto mayor sea la transmisin de datos (Kbps), mayor espacio ocupar el archivo.

La frecuencia de muestreo del mp3 se encuentra entre los rangos de 16 Hz y los 48 KHz. y tan solo soporta 2 canales (estreo) ACC o Advanced Audio Coding: Es un formato de audio digital estndar como extensin de MPEG-2 comprimido con prdida, y ofrece ms calidad que mp3 y es ms estable para un mismo nmero de Kbps y un mismo tamao. Su compresin est basada en los mismos principios que la compresin MP3, con la diferencia de que ofrece la posibilidad de emplear frecuencias de muestreo del rango de entre 8 Hz hasta los 96 KHz. El mtodo decodificacin adapta automticamente el nmero de Kbps (Bitrate) necesarios en funcin de la complejidad de la transmisin de audio en cada momento. ACC soporta 48 canales distintos como mximo, lo que lo hace indicado para sonido envolvente o Surround y sonidos polifnicos, es decir que sera una buena opcin en caso de no escuchar el audio en cualquier sistema de audio de dos canales (estreo), y en el caso de pelculas, vdeo o en caso de disponer de un reproductor compatible conseguiremos reducir el tamao del archivo. Es ms eficiente que MP3 en casi todos los aspectos, ofrece mayor calidad y archivos de menor tamao, pero no goza por el momento de la compatibilidad y la popularidad del MP3. Es compatible con los dispositivos de la marca Apple, iTunes, iPods, Winamp, Ahead Nero, MP4 etc. Pero an pueden existir problemas de compatibilidad. Ogg: Es un formato de audio digital comprimido con prdida.

Normalmente los archivos Ogg estn comprimidos con el cdec Vorbis, que es un cdec de audio libre que permite una mxima flexibilidad a la hora de elegir entre la amplia gama de bitrates segn la complejidad de la transmisin de audio, en la relacin calidad-bitrate, se encuentra parejo con MPEG-2 y en la mayora de los bitrates es comparable al formato ACC. Este formato est pensado para codificar desde la calidad de telefona 8kHz hasta la calidad de alta definicin 192 KHz, y para sistemas monoaurales, estereofnicos, polifnicos, cuadrafnicos, 5.1, ambisnicos y hasta 255 canales discretos. Los bitrates disponibles van desde 32 Kbps hasta 500 Kbps. El formato Ogg ofrece una mejor fidelidad de sonido entre 8 KHz y 48 KHz que el mp3 y sus archivos ocupan menos espacio. En cuanto a compatibilidad, tampoco es un formato todava tan universal como el mp3 pero cada vez ms dispositivos y programas lo reconocen y pueden trabajar con l.

Real Audio o RM: Es un formato de archivo pensado para las transmisiones por internet en tiempo real, por ejemplo las radios que emiten online o cuando un servidor tiene un archivo de sonido almacenado y nosotros lo escuchamos sin que el archivo se cargue por completo ni se almacene en nuestro ordenador, esto es posible gracias al proceso de Buffering que bsicamente es recibir un paquete de sonido en nuestro reproductor en este caso (Real Player) mientras el siguiente se almacena en la carpeta de temporales hasta quesea requerido por el reproductor. Con este sistema los archivos no pueden ser copiados.

A diferencia de la codificacin con MP3 que mantiene su rango de frecuencia de muestreo (Kbps), la codificacin con Real Audio permite adaptarla a la capacidad de la recepcin del usuario dependiendo de su velocidad de conexin a internet. Si el usuario puede recibir paquetes de audio de alta calidad sin interrupciones, se los manda, si no bajara la frecuencia de muestreo hasta que pueda recibirlos sin interrupciones aunque la calidad del audio disminuya.WMA o Windows Media Audio: Es un formato de compresin de audio con prdida aunque tambin existe este formato con compresin sin prdida. Y est desarrollado bsicamente con fines comerciales para el reproductor integrado en Windows, Windows Media Player. Est por debajo del nivel de los anteriores formatos. Archivos de Sonido sin prdida: Los archivos de sonido sin prdida son aquellos que usando o no mtodos descompresin, representan la informacin sin intentar utilizar menor cantidad de la informacin original. Hacen posible una reconstruccin exacta de la informacin original. AIFF o Audio Interchange File Format: que significa Formato de Archivo de Intercambio de Audio, es un estndar de formato de archivo de audio para vender datos de sonido para ordenadores, usado internacionalmente por los ordenadores Amiga y actualmente muy utilizado en los ordenadores Apple. Los datos en AIFF no estn comprimidos, y usan una modulacin por impulsos codificados o PCM. Tambin existe una variante estndar conocida como AIFC que s posee compresin. AIFF es uno de los formatos lderes, junto a SDII y WAV, usados a nivel profesional para aplicaciones de audio ya que est comprimido sin prdida lo que permite un rpido procesado de la seal a diferencia del MP3 por ejemplo, pero la desventaja de este tipo de formatos es la cantidad de espacio que ocupa, que es aproximadamente 10MB para un minuto de audio estreo con una frecuencia de muestreo de 44.1kHz y 16 bits. Adems el estndar da soporte a bucles para notas musicales para uso de aplicaciones musicales o samplers, sus extensiones son .aif, .aiff y .aifc para la variante. FLAC o Free Lossless Audio Codec: es otro cdec de compresin sin prdida, y consigue reducir el tamao de un archivo de sonido original de entre la mitad hasta tres cuartos del tamao inicial. El formato FLAC se suele usar para la venta de msica por internet, y como alternativa al MP3 para compartirla cuando se desea reducir el tamao que tendra un archivo WAV-PCM sin perder calidad, ya que con este tipo de compresin podremos reconstruir los datos originales del archivo. Tambin se suele usar para realizar copias de seguridad de CDs de audio y admite cualquier resolucin PCM de 4 a 32 bits, y cualquier Bitrates segn la complejidad de la transmisin de audio, en la relacin calidad-bitrate, se encuentra parejo con MPEG-2 y en la mayora de los frecuencia de muestreo (simple rate) desde 1 a 65535KHz, en incrementos de 1Hz.WAV o wave: Waveform Audio Format es un formato de audio digital sin compresin que se emplea para almacenar sonidos en el ordenadores con Windows, es una formato parecido al AIFF pero tomando en cuenta peculiaridades de Intel. Puede soportar casi todos los cdecs de audio, se utiliza principalmente con PCM (no comprimido). Se usa profesionalmente, para obtener calidad de CD se debe grabar el sonido a 44100 Hz y a 16 bits, por cada minuto de grabacin de sonido se consumen unos10 megabytes de disco duro. Y su limitacin es que solo puede grabar archivos de 4GB que son aproximadamente unas 6 horas y media de audio en calidad CD. No se usa a penas para compartir msica por internet, ya que existen otros formatos de audio sin prdida que reducen mucho ms el tamao de los archivos. MIDI: Interface Digital para Instrumentos Musicales, es considerado el estndar para industria de la msica electrnica. es muy til para trabajar con dispositivos como sintetizadores musicales o tarjetas de Sonido. Su extensin es .midi o .mid.

Formatos de audio ms comunes:

Esta es una descripcin de los formatos de compresin de audio ms usados hoy en da, sus ventajas, extensiones y principales usos:

ADVANCED AUDIO CODING (Codificacin de Audio Avanzada)Extensin: aacCodificacin estndar para audio reconocida por ISO en el patrn MPG-2. En teora, almacena ms que el MP3 en menos espacio, este es el formato de Audio que utiliza Apple para los archivos de audio que reproduce el IPED y que pueden comprarse a travs de Internet.

WAVExtensin: wavFue desarrollado por Microsoft e IBM y apareci por primera vez para el ambiente Windows en el ao 1995. Los archivos de audio guardados en el formato de sonido Microsoft tienen esta extensin. Con el tiempo se convirti en un estndar de grabacin para msica de CDs. Su soporte de reproduccin es uno de los ms importantes pues funciona en cualquier aplicacin Windows y en equipos domsticos comunes con reproductor de CDs.

AU (Audio for Unix)Extensin: auSe utiliza en archivos de sonido con sistema Unix de Sun Microsystems and NeXT, la extensin AU viene de Audio, y tambin funciona como estndar acstico para el lenguaje de programacin JAVA.

WMA (Windows Media Audio)Extensin: WmaEs la abreviacin de Windows Media Audio. Es la Versin de Windows para comprimir Audio, muy parecido a MP3. No solo reduce el tamao de archivos grandes, sino que tambin se adapta a diferentes velocidades de conexin en caso de que se necesite reproducir en Internet en Tiempo Real.

MIDIExtensin: midiPor sus siglas en ingles, quiere decir instrumento musical de interfaz digital, y es considerado el estndar para industria de la msica electrnica. Es muy til para trabajar con dispositivos como sintetizadores musicales o tarjetas de Sonido. Por el tamao resultante que ofrece su compresin, este formato es muy usado para reproductores que necesitan combinar archivos de audio y video, como los karaoke.

MPEG Moving Pictures Experts Group (Grupo de Expertos en Imgenes en Movimiento).Extensin: mpeg, mpg, m1v, mp1, mp3, .mp2, .mpa, .mpeEs el formato ms importante de todos. Creado por un grupo de desarrolladores, cuyo fin era crear un sistema de compresin con la intencin de reducir los archivos de video y audio. Opera bajo el auspicio de la Organizacin Internacional de Estndares (ISO). Por ejemplo, las pelculas en DVD, las transmisiones de tv digital y las de tv satelital utilizan el sistema de compresin MPEG, para llevar las seales audio y video en pequeos espacios. Incluye un subsistema de compresin de sonido llamado MPEG Layer 3, conocido por el mundo entero como MP3.Descripcin:El mp3 (Mpeg layer 3) es un cdec de audio muy extendido. Los archivos creados con este cdec tienen la extensin .mp3, por lo que tambin se le llama formato mp3.Su peculiaridad es su tamao de compresin: 11 a 1, lo que quiere decir, que si un CD de msica normal contiene unas 13 canciones, en un CD con mp3, tendramos 143. Aparte del ahorro del espacio hay que aadir que no se pierde apenas calidad de sonido en bitrates normales o incluso, en un archivo mp3 del mximo bitrate sacado de un disco de vinilo, puede tener mayor calidad de sonido que un archivo de CD.

Tal reduccin de tamao se realiza por eliminacin de sonidos que el odo humano no puede or. Al eliminar escalas de sonidos no audibles se reduce la cantidad de bytes necesarios en el archivo final. El mp3 tiene unas tcnicas de compresin digital diferentes al CD. Por ejemplo, en los archivos digitales de CD, si dos sonidos tienen la misma frecuencia de onda, se elimina una de ellas. En cambio, hay otros parmetros que influyen en los mp3, por ejemplo, si hay un ruido fuerte, se eliminan los datos de los dbiles, pues el odo humano solo escuchar el fuerte. Existen muchas versiones del cdec mp3. Cada una de ellas dictamina que sonidos se han de eliminar y cules no, por este motivo, no todas las versiones y configuraciones son iguales.

OGG VORBISExtensin: oogEl funcionamiento de este formato de compresin es similar al de los otros, pues tambin se utiliza para guardar y reproducir msica digital. Lo que diferencia a Ogg Vorbis del resto de grupo es que es gratuito, abierto y no esta patentado. Su principal atractivo es la importante reduccin que hace de un archivo de audio sin restarle calidad. As mismo, se distingue por su versatilidad para reproducirse en prcticamente cualquier dispositivo y por ocupar muy poco espacio.ATRACEste formato se utiliza en tecnologa de compresin y reproduccin para minidisc. Se emplea en el sector de audio y algunos dispositivos porttiles como PDA, y muy pronto, en telfonos inteligentes.

6. Cantidad de canciones por CD:

Todo depende de la tasa de bits que tengan las canciones que sern grabadas en el CD, y de la duracin de las mismas. Sin embargo, el CD estar lleno cuando se hayan alcanzado alguno de estos 2 limites: 1. Los 700 MB, que representan la capacidad total del disco. 2. Los 70-80 minutos de audio. En general slo hay que preocuparse por la limitacin de 70-80 minutos de audio. Si la cancin promedio dura 4 minutos, entonces se podr grabar 15-20 canciones en el CD.

7. Sistemas comerciales:

Digitalizando sonido anlogo:

Para convertir el sonido anlogo en un archivo digital se utiliza un programa de captura de sonido que genera una muestra (sample) de la onda de sonido anlogo. Las muestras o medidas describen la forma de la onda de sonido anloga. Mientras ms muestras se tomen, ms precisa ser la representacin digital.

La imagen siguiente muestra un programa para Windows utilizado ampliamente para la edicin de audio, donde se aprecia la onda digitalizada (en verde):

Existen adems otros programas de edicin de audio, tales como el Sound Forge de la empresa Sonic Foundry, y el Digital Orquestrator, que sirve para editar composiciones musicales utilizando dispositivos MIDI y audio digitalizado.

Dos tipos de muestra recrean una onda de sonido anloga: la frecuencia de l muestra (sampling frequency) y el nmero de bits por muestra. La frecuencia de la muestra mide la frecuencia del sonido en intervalos regulares. Entre ms alta sea la frecuencia de la muestra, ms seguido ocurrirn esos intervalos. El nmero de bits por muestra determina cuantos niveles distintos pueden ser distinguidos en el proceso de muestreo; y as, cunta informacin sobre la amplitud del sonido es almacenada en las muestras. Como regla, escoge una frecuencia de muestra, que sea por lo menos el doble de la frecuencia del sonido que se est digitalizando; para que de esa forma, se capture completo el rango de tonos contenidos en el sonido. Equipo sofisticado de sonido permite analizar las frecuencias del sonido que se est digitalizando antes de escoger la frecuencia de la muestra. A continuacin se presentan dos ejemplos de archivos de audio que fueron grabados con diferencias notables en sus frecuencias de muestra y nmero de bits por muestra:

ARCHIVO DE AUDIO EN ONDA 11.025 kHz, 8 bits, Monoaural ARCHIVO DE AUDIO EN ONDA 44.1 kHz, 16 bits, Estreo

8. Bibliografa y Fuentes:

Caractersticas del sonido:http://www.angelfire.com/empire/seigfrid/Caracteristicasdelsonido.html

http://www.slideshare.net/fernandaureta/caracteristicas-del-sonido-13352082?from_search=1

Clasificacin y rango de frecuencia:http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=4#_ftn2

http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo

Federico Miyara. Introduccin a la psicoacstica. http://www.analfatecnicos.net/archivos/04.IntroduccionPsicoacusticaFedericoMiyara.pdf

Tcnicas de digitalizacin de la msica:http://eldorado.ucol.mx/digital.htm

http://alumno.us.es

Normas Internacionales:http://www.espaiic.es/tec/6e2c_codigo3_comp.html

Formatos comerciales:http://www.fotonostra.com/digital/sincompresion.htm

Cantidad de canciones por CD:http://es.answers.com/Q/Cu%C3%A1ntas_canciones_se_pueden_grabar_en_un_CD

Sistemas comerciales:http://eldorado.ucol.mx/digital.htm

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