AUDIO TECNOLOGÍA DE AUDIO. 1. PRINCIPIOS DEL SONIDO El sonido son oscilaciones de presión del aire...
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AUDIO
TECNOLOGÍA DE AUDIO
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1. PRINCIPIOS DEL SONIDO
• El sonido son oscilaciones de presión del aire que estimulan el tímpano, los nervios y el cerebro
• Las oscilaciones se caracterizan por su– Amplitud
– Fase
– Fuente
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1.1. Amplitud e intensidad
• INTENSIDAD SONORA: es la cualidad percibida debida a unas vibraciones con una amplitud determinada
• Unidad de intensidad: dB
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1.1. Amplitud e intensidad
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1.2. Frecuencia y tono
• TONO: es la cualidad percibida debida a unas vibraciones a una frecuencia determinada
• La relación frecuencia – tono es exponencial:
Tonos a 250 y 350 Hz se oyen como 2 tonos distintosTonos a 2500 y 2600 Hz se oyen como 1 único tono
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1.4. Rúbricas sonoras
• Cada objeto tiene una característica especial cuando emite sonidos. La percepción de esta característica se conoce como TIMBRE o COLOR NATURAL
• La rúbrica se caracteriza por:– Los armónicos de la frecuencia fundamental– La variación de la amplitud con el tiempo
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1.4.1. Armónicos o resonancias
• Los armónicos crean una forma de onda más compleja y un timbre más rico
• Se determinan por una amplitud y una frecuencia específicas que dependen de la composición molecular y la forma del objeto
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1.4.1 Armónicos y resonancias
• Cuanto más fuerte sea la fuerza aplicada mayor amplitud tendrán los armónicos de frecuencias altas más viveza tendrá el sonido
• Las frecuencias fundamentales generalmente son menores de 5khz pero los armónicos pueden tener frecuencias fuera del umbral de audición humana que enriquecen el sonido
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1.4.2. Transformación de la amplitud con el tiempo
• Esta transformación depende del tamaño del objeto
• Los sonidos percusivos se caracterizan por tener un ataque transitorio
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1.4.3. El habla
• La voz humana es una combinación compleja de todos estos elementos:– Las consonantes y vocales son variaciones de
la estructura armónica– Las inflexiones son variaciones de la
frecuencia con el tiempo– El énfasis se consigue con una determinada
característica de amplitud
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2. EFECTOS EXTERNOS
• ACÚSTICA: relación entre las ondas sonoras y el entorno
• PSICOACÚSTICA: relación entre lo que oímos y lo que interpretamos
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2.1. Acústica
• CARÁCTER TONAL: percepción de las cualidades sónicas naturales del entorno
• Efectos– Reflexión– Absorción– Ondas estacionarias
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2.1.1. Reflexión
• Dependiendo de la distancia a la que se encuentra el objeto donde se refleja:– ECO: larga distancia tiempos de retardo
grande que nos permite individualizar cada eco.
– REVERBERACIÓN: corta distancia tiempos de retorno tan pequeños que se traduce en una especie de retumbo prolongado
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2.1.1. Reflexión
• La superficies más duras dan lugar a reflexiones más vivas
• Si conseguimos orientar adecuadamente las reflexiones podemos generar un efecto de amplificación. Principio muy usado en instrumentos y altavoces
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2.1.2. Absorción
cortas se absorben o reflejan
largas se refractan
• Los objetos internos a un recinto afectan a la acústica de éste:
objeto tuercen las ondas
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2.1.3. Ondas estacionarias
• Unas paredes paralelas pueden provocar la unión de dos ondas reflejadas formando ONDAS ESTACIONARIAS.
• Las ondas estacionarias provocan una respuesta en frecuencia del recinto no lineal. Para conseguir una respuesta plana:– Paredes no paralelas– Uso de materiales que absorben o que reflejan
en los lugares adecuados
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2.2. Psicoacústica
• La reflexiones ( y retrasos) determinan una experiencia auditiva
• Las frecuencias en la reverberación son importantes:
BF AF
Mucha Retumbante Frío
Poca Molestias y dolor
Falta de claridad
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2.2.1. Direccionalidad
• Nuestro sentido de la dirección depende de los oídos y las frecuencias a la que se producen los sonidos:– f < 100 Hz : distancia entre los oídos < las ondas
no llegan en fase a los dos oídos. En estas frecuencias es difícil atribuir una ubicación exacta del origen.
– f > 100 Hz : distancia entre los oídos > las ondas llegan en fase a los dos oídos. En estas frecuencias si se puede identificar el origen del sonido.
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3. Evolución de la señal audio
• Manejo de la señal física
• Manejo de señales eléctricas
• Manejo de señales digitales
• Manejo de “señales MIDI”
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3.1. Audio Analógico
• niveles de señal eléctrica
• dispositivos que trabajan con señales eléctricas
• conexiones
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Audio Analógico
• Se almacena, procesa y reproduce gracias a circuitos electrónicos y otros dispositivos de carácter analógico (ej: cinta magnética)
– Onda sonora captada por micrófono
– Convierte en señal eléctrica por un cable hasta el grabador
– Grabación de forma magnética
– Cabezas grabadoras/reproductoras (Contacto físico con la cinta)
– Por tanto: Las copias conllevan pérdidas de calidad
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3.1.1. Niveles de señal eléctrica
• Tipos– Nivel de micrófono
• Muy débil• Sensible a interferencias y ruido• Requiere cables y circuitos balanceados con
impedancias bajas
– Nivel de línea• Semiprofesional: 0.316 v.• Profesional: 1.236 v.
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3.1.1. Niveles de señal eléctrica
• Para limitar el nivel de la señal de entrada a la cadena de audio se usan atenuadores (resistores variables) o pads (buffers).
• La cadena de audio no puede trabajar con ese intervalo de valores, por lo que se divide en etapas usando cada una un nivel óptimo de la señal.
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3.1.3. Conexiones
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3.2. Audio digital
• Es el que se almacena, procesa y reproduce en soportes digitales (en forma de datos numéricos)
• Dispositivos de almacenamiento (CDROM, DVD, DISCO DURO)
• Micrófono capta y la señal eléctrica es convertida en datos numéricos
(CAD) entre el micro y el grabador
• Muestreo digital de sonido-> SAMPLING( conversión a números por segundo)– Se mide en Khz (ordenador, 22 khz música y
11 khz locución)
• Resolución del sonido digital: 8, 16, 24 y 32 bits
• Mayor resolución-> Mayor tamaño archivo
• Ordenadores : 8 o 16 bits
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3.2. Audio digital
A continuación :
• Parámetros de las señales digitales de audio
• Protocolos de transmisión de audio en tiempo real
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3.2.1. Parámetros
• DEFINICIÓN: número de bits por muestra– La definición determina el intervalo dinámico: cada
bit supone un incremento de 6dB
• TASA DE MUESTREO: fm 2* fgrabación
– Determina la frecuencia máxima de grabación
• Un aumento de la definición y/o tasa de muestreo supone un aumento del rendimiento y almacenamiento de la cadena de audio
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3.2.1. Parámetros
• La cuantificación genera un ruido que provoca que el audio digital sea más áspero que el analógico
• Otros factores que influyen– CAD y CDA– Principios del eslabón más débil y GIGO
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3.3. MIDI
• El sonido digital se puede generar en el ordenador.
• MIDI: Musical Instrument Digital Interface• Solo para instrumentos, no voces• El ordenador con sw adecuado puede reproducir
la melodía compuesta en MIDI• Ventaja: reducido tamaño (útil en la red)
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3.3. MIDI
• Es un protocolo de comunicación en serie para dispositivos de música electrónica
• Es una instrucción de cómo y cuándo se produce sonido que envía en cualquiera de sus 16 canales bidireccionales.
• Permite la superposición de distintos timbres que junto a un secuenciador forman el principio de orquestación
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3.3. MIDI
• Ventajas sobre la grabación mágnetica– La ejecución es maleable en forma MIDI– MIDI sólo graba información de la ejecución
(no ruido)– Necesita menos datos para grabar lo mismo
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3.3.1. Conexiones MIDI
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3.2.2. Mensajes de canal
• Modos MIDI de recepción– Omni: recibe por todos los canales– Poli: recibe por un solo canal– Mono: recibe por tantos canales como timbres
distintos tenga el instrumento
• Presión mono: presión adicional en una nota pero que afecta a todas las notas activas
• Presión poli: presión adicional en una nota y que sólo afecta a esa nota.
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3.2.3 Mensajes de sistema
• Exclusivos del sistema: para modificación de parámetros exclusivos de un fabricante
• Reloj MIDI: permite sincronización con un reloj maestro
• Inicio, paro y continuar• Apuntador de la posición de la canción:
mantiene la posición relativa al principio de la canción
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3.3.4. Código de tiempo MIDI
• Hasta ahora sólo hemos hablado de tiempo musical
• Código SMPTE: norma internacional que maneja tiempo absoluto
• MTC: adaptación de SMPTE a MIDI
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VENTAJAS SONIDO DIGITAL
• La edición de audio digital no tiene que ser lineal
– No destructiva– Cualquier paso de la edición modificable sin
alterar el resto
• Sucesivas copias no pierden calidad
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FORMATOS SONIDO DIGITAL
• Los más extendidos para la web y multimedia:
– .Wav (Sin compresión, estándar de windows)– .Aif (Sin compresión, estándar de Mac y uso
en windows también)– .RA (Real Audio) Exclusivo Internet– .mp3 (Compresión, procede MPEG (.MPG)– MIDI (.mid) El mas profesional– MOD (.mod) Mayor compresión, muy usado
internet