Chapter 3. Fundamentos sobre audio digital

Este capítulo debería proporcionan un breve introducción sobre los fundamentos del procesamiento de audio digital sin entrar en muchos detalles. Por supuesto, podría ser un poco incompleto, pero si tiene preguntas puede preguntar en la lista de correo de Kwave o consultar más libros.

El mundo analógico

Primero debe saber que el mundo es analógico y que los ordenadores trabajan digitalmente. Por lo que existen distintos modos para convertir audio analógico en audio digital y viceversa. Como el modo de convertir de digital a analógico es normalmente el proceso inverso de convertir de analógico a digital sólo describiremos el modo de analógico a digital.

Conversión de sonido a bits

Conversión de sonido a bits

Antes de continuar, el audio analógico tiene que ser transformado en señales electrónicas para ser tratado por el ordenador. Un procedimiento común para hacer esto es usando un microfono y un amplificador. Esta combinación obtiene sonido (cambios en la presión del aire) como entrada y un voltaje como salida. Así cuanto mayor sea la amplitud debido a los cambios de presión, mayores voltajes en la salida del amplificador. Esta salida también se denomina 'señal'. En vez de un microfono también puede imaginar otras fuentes de audio. El "amplificador" puede ser uno integrado en su tarjeta de sonido por lo que no podrá verlo.

Conversión a señal electrónica

Conversión a señal electrónica

En este punto, la señal electrica tiene tres limitaciones que deben tenerse en cuenta:

  1. La amplitud (volumen) es limitada a un cierto nivel máximo. Esto es consecuencia de la electrónica (amplificadores) que es solo capaz de manejar voltajes dentro de ciertos rangos. Esto no es un problema siempre que el sonido no esté demasiado alto. En tal caso la señal sería recortada, lo que significa que una parte de la señal electrica sería truncada a los niveles máximos.

  2. El rango de frecuencia también está limitado. Debido a las limitaciones mecánicas de los micrófonos y el limite en el rango de frecuencia de los amplificadores, el rango de frecuencia de una señal está limitado. No hay unos límites estrictos en los cuales el sonido desaparece abruptamente, sino que pero por debajo y por encima de ciertas frecuencias la amplitud de la señal comienza a disminuir más y más. La existencia de una frecuencia máxima se puede entender como un límite de velocidad de la señal eléctrica en cuanto a subida y caida. Al usar amplificadores y microfonos de alta calidad, los límites pueden ir más allá de los rangos audibles por el ser humano. El oido humano no es capaz de oir por encima de 20 kHz.

  3. La señal contiene ruido. El ruido es el mayor enemigo para alguien que tiene que tratar con señales de audio. El ruido es un efecto analógico que perturba la señal de audio, que siempre está presente y que no puede ser evitado. Uno sólo puede intentar usar componentes de alta calidad que produzcan niveles de ruido lo más bajos posibles para evitar oirlos. Normalmente el ruido tiene un cierto volumen por lo que el sonido que nos interesa debe ser mucho más alto en comparación con el ruido. Esto se denomina relación señal/ruido (SNR), cuanto más alto sea mayor será la calidad del sonido. Sonidos que tienen un volumen menor que el ruido no pueden ser oidos.