Formatos digitales de sonido



Formatos digitales de sonido
Javier Rayón, es Ingeniero en Telecomunicaciones, consultor-programador y responsable de la página http://www.electrofante.com, sitio web pionero en ofrecer contenidos y software de música digital en español.
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¿Por qué usar el ordenador para hacer música? Contestar ¿y porqué no? sería el peor argumento que podría dar, teniendo en cuenta todas las razones que se me ocurren. Por ejemplo, porque un ordenador pone a tu disposición una orquesta sinfónica, un grupo de rock, jazz, funky o reggae, una máquina tecno o, simplemente, porque da cabida a cualquier cosa que quieras componer, sin necesidad de definir estilos, o definiendo el tuyo propio. Porque se ajusta a tus necesidades, exigencias y limitaciones. Porque ya no es necesario gastarse la cantidad de #mucho dinero# para empezar a componer con una calidad más que decente; ni siquiera es necesario tener estudios de música o conocimientos de solfeo. Sólo ganas de crear. Y sin moverte de casa. ¿No es demasiado fácil? ¡Pues sí, así es!

La música electrónica, informática, digital, o por ordenador no tiene un estilo definido. Puedes componer tecno o rock’n’roll, new age o música sinfónica. Debes saber que no hay límites, y ni siquiera pienses que la calidad de tus composiciones tiene que ser inferior a la que obtendrían unos músicos profesionales. Pero para todo esto es necesario conocer bien las herramientas de las que vas a disponer y saber cómo aplicarlas en cada momento, y en esto se centrará éste y los próximos artículos.

Y ahora, como es obligado en estos casos, sólo me queda darte la bienvenida al apasionante mundo de la música informática.

Primeros conceptos: imágenes y sonidos
Presentamos el MIDI y el audio digital, dos de las tecnologías más utilizadas para hacer música por ordenador y vemos su funcionamiento básico y algunas diferencias entre ambas.

Existe una curiosa analogía entre el mundo del sonido y el de la imagen por ordenador. Un ordenador es capaz de trabajar, básicamente, con dos tipos de gráficos: gráficos vectoriales, como los generados por CorelDraw o FreeHand, y gráficos rasterizados o de mapa de bits, como las fotografías generadas con Adobe Photoshop. Para simplificar la explicación, supondremos que trabajamos de imágenes en rojo y negro (sólo dos colores).

El funcionamiento del gráfico vectorial se basa en definir puntos en el plano mediante coordenadas y acciones. Para dibujar un triángulo, bastaría con definir las coordenadas de los tres vértices y aplicar la acción de unirlos por una línea.

En el caso del gráfico de mapa de bits se tiene una matriz o rejilla de pixels y se indica, para cada uno de ellos, si está coloreado o no.

Comparemos ahora el espacio de cada imagen. La vectorial necesitará unos pocos bytes, los suficientes para almacenar tres coordenadas. En cambio la de mapa de bits tendrá que almacenar todos y cada uno de los pixels o huecos de la rejilla que conforman el triángulo. Como este gráfico es de unas dimensiones de 9x5 píxeles tendrá que almacenar 45 pixels. Si queremos doblar el tamaño del triángulo, el gráfico sería de 18x10 y tendría que almacenar 180 bytes. En cambio, en el caso del gráfico vectorial, el tamaño siempre será constante (sólo cambiará el valor de las coordenadas). El MIDI es al gráfico vectorial lo que el audio al gráfico de mapa de bits.
La representación gráfica necesita dimensiones en el espacio y la representación sonora, dimensiones en el tiempo.

El gráfico vectorial define puntos y acciones como dibujar línea; el MIDI define instantes de tiempo y eventos, como tocar una nota o cambiar instrumento. De este modo, podría crear un evento Toca_nota Do en el segundo 1 y Toca_nota Re y Sol dos segundos después y cada uno de estos eventos es independiente del resto. ¡Tranquilo, que no es así como se compone! Después veremos que hay varias formas de representar esta información.

En cambio, el audio digitalizado define (va “dibujando”) una señal dentro de una rejilla conforme avanza el tiempo. Por ejemplo, un sólo segundo de una señal digitalizada con calidad de CD (44KHz, 16bits/muestra) sería una rejilla de 44.000 columnas y 65536 (216) filas, y por cada columna sólo una casilla puede estar coloreada, ya que una señal debe tener un valor único a cada instante de tiempo. Basta este ejemplo para darse cuenta de que trabajar con audio digitalizado va a requerir un equipo más potente y con más espacio, a priori, que trabajar con ficheros MIDI.

Bien, continuemos en nuestro mundo de imágenes y sonidos. Imagina ahora que queremos modificar uno de los vértices del triángulo del ejemplo anterior y estirarlo hacia arriba, por ejemplo.

¡Qué sencillo será hacer esto con el gráfico vectorial! No tendremos más que modificar las coordenadas del vértice deseado y listo. Veamos ahora qué pasaría con la imagen de mapa de bits. Tendríamos que borrar todas las líneas afectadas y redibujarlas de nuevo con los nuevos datos. Como puedes ver, este método es menos flexible a la hora de editar los datos.

Una vez más, en el sonido ocurre lo mismo. El MIDI permite, por ejemplo, definir el valor de una nota y el instante en el que empieza. Cambiar estos valores no repercute en absoluto en el resto de la canción, mientras que si nosotros grabamos con un micrófono una melodía de guitarra mezclada con una batería va a ser mucho más costoso cambiar una de sus notas a otra y, en algunos casos, puede ser una tarea imposible.

Es posible que te estés preguntando “entonces, ¿es mejor el MIDI que el audio digitalizado?” No exactamente. Veremos cuando conviene usar cada una de estas tecnologías y que cada una de ellas tiene sus ventajas e inconvenientes. Y ahora, un último experimento con imágenes.

Tenemos un triángulo en una imagen vectorial y en una imagen de mapa de bits. Proporcionamos los datos de la imagen vectorial a varias personas para que lo dibujen. ¿Qué va a ocurrir? Ocurrirá que aquellas personas con más destreza o con mejor mano para el dibujo harán una representación de los datos mejor que las otras, aunque seguramente en todos los dibujos reconoceremos el triángulo que les hemos entregado.
Ahora repetimos el experimento, pero en vez de darles las coordenadas les entregamos una cuadrícula en el que está indicado qué rectángulos han de colorearse y cuáles no. Parece evidente que en este caso todos los dibujos serán (casi) exactamente iguales, ya que lo único que han de hacer es colorear o no por completo cierto número de cuadraditos. Una vez más, veamos qué sentido tiene esto en el MIDI y en el audio digitalizado.

El MIDI, como ya hemos dicho, permite definir eventos como “Toca nota” o “Cambia instrumento”. Pero, cuando el MIDI dice “Toca nota DO con instrumento Piano”, ¿quién interpreta ésta orden? Esta orden la recibirá una tarjeta de sonido, un teclado MIDI o cualquier otro dispositivo MIDI y usará su propio banco de instrumentos para tocar la nota. Esto quiere decir que la misma canción MIDI interpretada por dos tarjetas de sonido diferentes no tiene por qué usar los mismos sonidos. De este modo, si componemos una canción a piano con nuestro ordenador es posible que cuando se la enseñemos a un amigo en su ordenador no suene exactamente igual, aunque sí identificaremos la melodía de nuestra composición (tal como ocurría con los triángulos.) El hecho de que una canción MIDI no lleve implícitos los instrumentos que hemos usado al componerla ¿debe entenderse como una ventaja o como un inconveniente? La respuesta no es, en absoluto, evidente.

En cuanto al audio digitalizado, podemos entenderlo como una representación digital de una señal de audio. Para reproducir una señal de audio digital (por ejemplo un CD de audio o un fichero WAV o AIFF) es necesaria lo que se conoce como un “Convertidor Digital-Analógico” o DAC, presente en tarjetas de sonido, lectores de CD, etc. Este DAC convierte una señal digitalizada en ondas analógicas que, una vez amplificadas, serán capaces de hacer vibrar la membrana de un altavoz para convertirse en sonido. Existen DACs que hacen esta conversión con mejor o peor calidad. No voy a decir que todos los DACs suenan igual, de hecho ¿nunca te has preguntado por qué valen muchísimo más unos reproductores de CD que otros? Aparte de otros factores como el juego de lentes, la marca, etc., la calidad del DAC es un punto decisivo en la bondad de la reproducción final. Aunque esta diferencia de calidades sólo se percibirá si tanto la grabación como el equipo completo (amplificador, ecualizador y altavoces) es tan exigente como el propio DAC.

Todo esto viene para concluir que el audio digitalizado tiene implícita la información del sonido y que no depende en ningún modo de los instrumentos del dispositivo de sonido como ocurre en el MIDI. De hecho, ni siquiera diferenciará si la información que tiene es de una guitarra, un piano, una voz humana o todo junto a la vez. Simplemente convertirá una señal digital a analógica. Y cuando grabes tu primer MP3 o tu primer CD esperarás que los temas suenen lo más parecido a como tú los compusiste, tanto si el que los escucha lo está haciendo desde un CD portátil o desde un Bang & Olufsen. Y para esto, sin duda, deberás recurrir al audio digitalizado, lo cual implica que serán necesarios programas para convertir el MIDI en audio, con tal de poder grabarlo en un CD.


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Comentarios
  1. sandra

    yo quiero sabre que es el concepto del sonido

  2. Navegante

    la informacio es interesante pero te falta estas chavo

  3. Navegante

    es una m______

  4. Navegante

    cual es el concepto quiero saveRRR!

  5. mabel

    Busco el plano del convertidor de señal de TV digital-analógica