Title: Sonido digital
Course: Digitalización 4ESO > Section: Sonido

Lo que hay que hacer

En este tema no se pide que toméis apuntes. Hay que hacer la lección (cuenta para nota), los ejercicios (no cuentan para nota, pero sirven para preparar el examen) y un ejercicio/examen (que cuenta para nota y es lo que más pesa, lo más importante).

Sonido digital

Una de las posibilidades multimedia que permite la informática es la edición y reproducción de sonidos. Al igual que un ordenador puede reproducir imágenes digitales asignando un color a cada uno de los puntos de la pantalla del ordenador que producen la imagen, también puede reproducir sonidos.

Dispositivo de salida

En el caso de la imagen digital, el dispositivo de salida es la pantalla del ordenador. ¿Cuál es el dispositivo de salida en el caso del sonido?

- Los altavoces
Feedback: Bien
- Los auriculares
Feedback: Bien
- Altavoces
Feedback: Bien
- Cascos
Feedback: Bien

altavoces y auriculares

Los altavoces y los auriculares tienen una membrana que vibra cuando se le conecta una tensión eléctrica variable, convirtiéndose en una fuente de sonido. El ordenador lo que hace es construir esa tensión eléctrica variable, cuando reproduce sonidos.

¿Todos los sonidos necesitan que algo vibre para que se produzcan?

- Sí
Feedback: Bien
- No
Feedback: Mal
- Depende de los sonidos
Feedback: mal

Dispositivo de entrada

¿Cuál es el dispositivo de entrada en el caso de sonido digital?

- El micrófono
Feedback: Bien
- Micrófono
Feedback: Bien
- Micro
Feedback: Bien

sonido es onda

Un sonido es una onda de presión. Cuando algo suena es por que vibra, comprimiendo y descomprimiendo las partículas del aire. Esa perturbación de la presión del aire se transmite en forma de onda. Seguramente habrás ido a algún concierto que tenía la música muy fuerte y habrás notado como los golpes de la batería, sobre todo del bombo, se perciben como golpes en tu pecho. Eso es por que la onda de choque de ese sonido te está golpeando.

¿En qué se diferencia un sonido grave de uno agudo?

- En la frecuencia de la onda. Una aguda tiene la frecuencia alta y una grave una frecuencia baja.
Feedback: Bien. Por eso a los instrumentos graves se les llama bajos
- En la frecuencia de la onda. Una aguda tiene la frecuencia baja y una grave una frecuencia alta.
Feedback: Mal
- En la intensidad de la onda. Los agudos la tienen grande y los graves pequeña
Feedback: Mal
- En la intensidad de la onda. Los agudos la teinen pequeña y los graves grande
Feedback: Mal

capacidad del oido

El oído humano tiene una gran capacidad para reconocer sonidos diferentes incluso aunque sean simultáneos o se sucedan con bastante rapidez. Comparativamente con el ojo, el oído es capaz de procesar mucha más cantidad de información  por unidad de tiempo. En el cine, por ejemplo, el efecto del movimiento se consigue con 24 fotogramas por segundo (pero ya con 10 imágenes por según o se puede tener sensación de movimiento), sin embargo, para el oído eso es algo muy lento y podemos distinguir cosas que varían mucho más rápidamente.

¿Qué consecuencias tiene esta diferencia entre el oído y el sonido en informática?

- Que los archivos de audio suelen ocupar mucho mas que las imágenes
Feedback: Bien
- Que los archivos de imágenes ocupan más que los de sonido
Feedback: Mal
- La diferencia de percepción no tiene consecuencias informáticas
Feedback: Mal

Características del sonido

Al igual que el color tenía unas características (tono, saturación y brillo), el sonido tiene otras características: tono, timbre, intensidad y duración.

Tono

El tono del sonido es un a característica similar al tono del color. Se refiere a la frecuencia de vibración del sonido. Si la vibración es muy rápida, el sonido es agudo, y si es lenta grave. La diferencia entre unas notas musicales y otras es el tono. Los tonos por debajo de 100Hz (100 hertzios son 100 vibraciones por segundo) no se perciben como una nota musical, sino como golpecitos. Frecuencias por encima de 20000Hz (veintemil  vibraciones por segundo) no son audibles. Si aumentamos la frecuencia de un sonido, se va haciendo cada vez más agudo. Si seguimos aumentando la frecuencia el sonido puede ser tan agudo que sea muy molesto. Si seguimos aumentando esa frecuencia, de repente dejamos de oir el sonido y deja de ser molesto. Hemos superado el límite de frecuencias audibles. Este límite depende de un as personas a otras y depende de la edad. A medida que envejecemos, disminuye.
La frecuencia del tono del teléfono es 440Hz. La diferencia de frecuencia entre una nota y la misma nota una octava más alta es que la segunda tiene el doble de frecuencia que la primera.
El aleteo de un mosquito suena con un tono de La agudo, una octava más alto que el del párrafo anterior. ¿Cuántas veces bate sus alas en un segundo?

- 880
Feedback: Bien

intensidad

Intensidad

La intensidad de un sonido equivale al brillo en la imagen, cuanto mayor sea, más fuerte suena.
La intensidad de sonido se mide en decibelios (dB). Los decibelios son la décima parte de un belio. La escala no es lineal, sino logarítmica. Esto significa que el aumento de 1belio significa un aumento de 10 veces en la intensidad sonora.

¿Que diferencia hay la intensidad sonora de 60dB y una de 80dB?

- 100 veces mayor
Feedback: Bien. 60dB es la intensidad sonora de un lavaplatos y 80 dB la de un tren. Como ves no es un poco mayor, sino mucho mayor.
- 8 sextos más grande
Feedback: Mal
- 20 veces mayor
Feedback: Mal
- 10 veces mayor
Feedback: Mal

timbre

Timbre

El timbre es la característica que permite diferenciar diferentes instrumentos produciendo la misma nota musical. No suena igual una flauta que una guitarra eléctrica, aunque ambas interpreten un si bemol. El timbre depende de la forma de la onda y de cómo varía con el tiempo. Cuando se produce un sonido, la parte inicial del mismo se llama ataque y la final atenuación. Las distintas fuentes de sonido tienen ataques y atenuaciones diferentes y eso, además de la forma de la onda, nos permite distinguirlos. Gracias a ello puedes diferenciar la voz de tu hermana y la de tu madre.

Duración

Duración

La duración es el tiempo que se produce un sonido.

ejercicio caracteristicas del sonido

¿En qué se diferencian los próximos sonidos?
- sonido a
- sonido b
- sonido c
- sonido d
- sonido e

- Bien
- Mal
- el sonido a y el b
Feedback: en el tono
- el sonido a y el c
Feedback: en la intensidad
- el sonido a y el d
Feedback: En el timbre
- el sonido a y el e
Feedback: en la duración

estereo/mono

Sonido estéreo/ sonido mono

Tener dos oídos nos permiten captar una sensación de profundidad del sonido, porque lo que oímos por la derecha no es exactamente igual que lo que percibimos por la izquierda.  Podemos saber, por ejemplo, si la fuente de sonido esta a la izquierda o a la derecha.

Cuando el sonido digital es estéreo habrá una información que excitará el altavoz/auricular izquierdo y otra para el derecho. Eso dará sensación de profundidad. Si escuchamos un grupo de música, podemos notar que la guitarra quizá está más en un lado y la voz, por ejemplo, en otro.

Cuando el sonido es mono, lo que se reproduce por los dos auriculares o altavoces es idéntico. No da ninguna sensación de profundidad. No podemos distinguir distintas posiciones en las fuentes de sonido de origen.

Al igual que tenemos dos oídos tenemos dos ojos. Gracias a ello también podemos percibir las imágenes de manera diferente que si sólo tuviéramos uno. ¿Que sucedería en nuestra percepción de imágenes si sólo tuvieramos un ojo?

- Que lo veríamos todo plano
Feedback: Bien. El tener dos ojos nos permite observar el mundo de manera tridimensional, mientras que con un ojo lo vemos plano. Por eso, en las películas 3D, nos ponemos unas gafas. En la pantalla se proyectan dos imágenes simultáneas pero desde diferente punto de vista. las gafas 3D hacen que cada ojo vea sólo una de estas dos imágenes (una diferente para cada ojo) dando sensación de profundidad.
- Veríamos alterados los colores
Feedback: Mal
- Veríamos alteradas las líneas
Feedback: Mal
- Confundiríamos la parte izquierda y la derecha de la imagen
Feedback: Mal

Formatos de audio digital

Cuando se almacena un sonido de manera digital, se va a intentar guardar toda la información necesaria para reproducir la onda del sonido. Al igual que la imagen digital se dividía en cuadraditos pequeños, cada uno con un color (los pixeles), el sonido se va a dividir en pequeños trozos con una duración muy breve y con una frecuencia concreta.

Frecuencia de muestreo

Frecuencia de muestreo

Al igual que la imagen digital se dividía en cuadraditos pequeños, cada uno con un color (los pixeles), el sonido se va a dividir en pequeños trozos con una duración muy breve y con una frecuencia concreta. La duración de esos instantes constituye lo que se llama frecuencia de muestreo.
Una frecuencia de muestreo alta sería como dividir una imagen en muchos puntos y por tanto ocupará mucha memoria. La frecuencia de muestreo máxima que suele usar el sonido digital es 40000Hz (cuarentamil sonidos por segundo). Este es el standard de un CD de audio.

¿A qué parámetro de la imagen digital equivale la frecuencia de muestreo del sonido?

- A la cantidad de pixeles por centímetro
Feedback: Bien
- A la profundidad de color
Feedback: Mal
- Al número de colores
Feedback: Mal
- Al número de pixeles
Feedback: Mal

Resolución

Resolución

La resolución se refiere a la cantidad de bits de información que se usaran para cada muestra de sonido.

¿A qué parámetro de la imagen digital equivale la resolución?

- A la profundidad de color
Feedback: Bien
- A la cantidad de pixeles
Feedback: Mal
- A la cantidad de pixeles por centímetro
Feedback: Mal
- A la cantidad de colores por centímetro
Feedback: Mal

Wav

WAV

El formato wav para el sonido es semejante al bmp en la imagen. Todas las muestras tienen idéntico tamaño. El formato wav tiene mucha  cantidad de información y por eso su tamaño es muy grande. Es el formato de audio que se usa en los archivos de alta fidelidad digital (HiFi). Normalmente es el formato de los CD de música y lo pueden entender tanto los ordenadores como los reproductores HiFi.

75minutos de sonido WAV viene a ocupar 700Mb, es decir, un CD.

El formato wav tendrá...

- Alta frecuencia de muestreo y alta resolución
Feedback: Bien
- Alta frecuencia de muestreo y baja resolución
Feedback: Mal
- Baja frecuencia de muestreo y alta resolución
Feedback: Mal
- Baja frecuencia de muestreo y baja resolución
Feedback: Mal

MP3

MP3

Como el formato wav ocupa mucho espacio, se usan otros formatos que permiten reducir el tamaño de los archivos. formatos Los sonidos optimizados son los que sonando suficientemente bien, ocupan poca memoria. En general se basan en la percepción humana.

Se usan filtros que disminuyen la información que no se percibe. Se eliminan la información sobre sonidos que se escuchan poco. Por ejemplo, si un sonido débil sigue a uno fuerte, prácticamente no se oye y se eliminarán en el formato comprimido. También se eliminan  sonidos que el oído no distingue fácilmente, por ejemplo cuando hay dos sonidos sonando simultáneamente, uno más fuerte que el otro, este segundo casi no se oye. Aunque el oído humano es muy sensible, variaciones muy rápidas tampoco se perciben y se pueden eliminar.

Es un formato muy extendido porque tiene una muy buena relación calidad/tamaño de los archivos. Tiene distintos niveles de compresión que van desde los 64 a los 256 kb/s (Kilobits por segundo). Estos niveles se consiguen ajustando la velocidad de muestreo y la profundidad del sonido. El formato permite que estos valores no sean constantes, sino que puedan variar a lo largo del archivo.

El inconveniente principal de este formato es que el codec es software privativo, aunque se puede descargar gratuitamente. Este codec se llama lame.

¿A qué tipo de formato correspondería el formato mp3 en imagen digital?

- jpg
Feedback: Bien
- bmp
Feedback: mal
- gif
Feedback: mal
- imagen vectorial
Feedback: mal

ogg

Ogg

Es un formato comprimido similar al mp3 en cuanto a niveles de compresión y calidad. La ventaja es que el codec es de software libre. Aunque está mucho menos extendido que el mp3, la mayoría de los reproductores portátiles son capaces de leer este formato.

¿Cuando usamos una fuente de sonido mono, qué efecto tiene el uso de sonido estéreo?

- Aumenta el tamaño del archivo sin mejorar la calidad del mismo
Feedback: Bien. Cuando el origen del sonido es mono, es un sinsentido que el archivo que usemos sea estéreo. Por ejemplo, si hacemos una grabación con un sólo micrófono, no tiene sentido que generemos un archivo estéreo, porque la información de los dos canales es idéntica y, sin embargo, el archivo es el doble de grande.
- Mejora la calidad del sonido ya que coge profundidad, pero aumenta el tamaño del archivo.
Feedback: Mal
- Mejora la calidad del sonido ya que coge profundidad sin afectar al tamaño del archivo
Feedback: Mal
- Aumenta la canti¡dad de matices, pero aumenta el tamaño del archivo
Feedback: Mal

Midi

Midi

El midi es un sistema de comunicación entre instrumentos musicales y ordenadores. Cuando un instrumento con conector midi toca una nota, el ordenador registra datos como el tipo de instrumento, la duración de la nota, el tono y la intensidad. Cuando el ordenador reproduce el sonido grabado con un sistema midi lo que hace es buscar en su banco de sonidos el instrumento, y reproduce un sonido con los mismos parámetros que el instrumento grabado. La calidad del sonido reproducido depende mucho de la calidad de los sonidos del banco de sonidos que tiene el ordenador.

Los archivos generados con el sistema midi suelen tener la extensión .mid

¿A que tipo de archivos de imagen digital correspondería un archivo de sonido midi?

- A la imagen vectorial
Feedback: Bien
- A imagen bmp
Feedback: Mal
- A imagen png
Feedback: Mal
- A imagen jpg
Feedback: Mal

Tamaño

Tenemos un mismo sonido grabado en el ordenador en varios formatos, ¿Cómo será su tamaño?

- Bien
- Mal
- wav
Feedback: el que más ocupa
- mp3
Feedback: tamaño medio
- .mid
Feedback: el que menos ocupa

tamaño estereo/mono

¿Que diferencia hay en tamaño entre un archivo de sonido mono y uno estéreo?

- En mono ocupa menos tamaño que el estéreo
Feedback: Bien. El sonido estéreo ocupa mucha más memoria que el sonido mono ya que tiene que tener información diferente para el canal derecho y para el izquierdo.
- El mono ocupa más tamaño que el estéreo
Feedback: mal
- Ser sonido mono o estéreo no afecta al tamaño del archivo
Feedback: Mal

Efectos de sonido

Los efectos del sonido son transformaciones sobre los sonidos originales.  Sus usos son muy variados.

Audacity, el programa que vamos a usar para editar y modificar el sonido, dispone de un conjunto muy amplia de efectos, pero no todos son igual de importantes. Los más importantes son la reverberación y la ecualización. Normalmente es bueno aplicar los efectos sobre pistas duplicadas, para poder volver al sonido original (siempre hay que guardar una pista con el sonido original) y para obtener el efecto final mezclando el sonido con efecto con el sonido original.

Con frecuencia tendrás que aplicar reverberación y ecualización. Siempre debes tener una pista sin efecto ( puedes probar si suena mejor con ella o sin ella) y los otros efectos los puedes aplicar sobre un duplicado de esta pista o sobre un duplicado al que se le ha aplicado ya un efecto. No da el mismo resultado ecualizar una pista y hacer una reverberación sobre ella que hacerlo sobre dos pistas diferentes. Hay que probar, porque en cada caso puede ser diferente.

Normalización

Normalización

La normalización es el ajuste del nivel máximo del sonido. Cuando se trabaja con varias pistas es muy importante que estén normalizadas para que unas no estén con un nivel diferente a otras.

La normalización también debe darse entre distintas canciones de un mismo CD, para no tener que estar ajustando el volumen del reproductor cuando cambia de canción