TARJETAS

DE

SONIDO

Tarjetas de Sonido

TARJETA DE SONIDO

Definición

Es el dispositivo de hardware protagonista en la reproducción de sonido. Es el nexo entre una señal de sonido analógica y una digital, es decir, es la unidad que permite el traspaso de las señales a dispositivos externos (parlantes, grabador o reproductor de CD, etc).

Características principales      • Enviar sonidos a los parlantes o a un equipo conectado a la tarjeta.

• Grabar sonido desde un micrófono conectado al computador. • Manipular sonido almacenado en el disco duro.

La tarjeta de sonido poseen en su interior múltiples componentes que hacen posible el procesamiento de el sonido hacia el interior o hacia al exterior del computador

Componentes

• Buffer

• DSP

• ADC

• DAC

• Sintetizador FM (modulación de frecuencia)

• Sintetizador por Tabla de Ondas

• Mezclador

• Conectores

Componentes

Buffer

La función del buffer es almacenar temporalmente los datos que viajan entre la máquina y la tarjeta, lo cual permite absorber pequeños desajustes en la velocidad de transmisión. Por ejemplo, si la CPU no envía un dato a tiempo, la tarjeta puede seguir reproduciendo lo que tiene en el buffer; si lo datos llegan demasiado rápido, se van guardando. Lo mismo pasa en sentido inverso.

Muchos ordenadores realizan la transmisión por DMA. Esto permite transportar los datos entre la tarjeta y la memoria directamente, sin la intervención de la CPU, lo cual le ahorra trabajo.

Componentes

DSP (Digital Signal processor)Es un pequeño microprocesador que efectúa cálculos y tratamientos sobre la señal de sonido, liberando así a la CPU de ese trabajo. Entre las tareas que realiza se incluye compresión (en la grabación) y descompresión (en la reproducción) de la señal digital.

También puede introducir efectos acústicos tales como coros, reverberación, etc., a base de algoritmos.

Los DSP suelen disponer de múltiples canales para procesar distintos flujos de señal en paralelo. También pueden ser full-duplex, lo que les permite manipular datos en ambos sentidos simultáneamente.

Componentes

ADC (Analog-to-Digital Converter)Se encarga de transformar la señal de sonido analógica en su equivalente digital. Esto se lleva a cabo mediante tres fases: muestreo, cuantificación y codificación. Como resultado se obtiene una secuencia de valores binarios que representan el nivel de tensión en un momento concreto.

El número de bits por muestra es fijo, y suele ser 16. La frecuencia de

muestreo se puede controlar desde el PC, y normalmente es una fracción de 44.1kHz.

Componentes

DAC (Digital-to-Analog Converter)

Su misión es reconstruir una señal analógica a partir de su versión digital. Para ello el circuito genera un nivel de tensión de salida de acuerdo con los valores que recibe, y lo mantiene hasta que llega el siguiente. En consecuencia se produce una señal escalonada, pero con la suficiente frecuencia de muestreo puede reproducir fielmente la original.

FUNCIONALIDADES

Grabación Reproducción Síntesis

Aparte de esto, las tarjetas suelen permitir cierto procesamiento de la señal, como compresión o introducción de efectos. Estas opciones se pueden aplicar a las tres operaciones.

Componentes

Sintetizador FM (Modulación de Frecuencia)

La síntesis por modulación de frecuencias implementa uno de los métodos de sintetizar sonido a partir de información simbólica . Su funcionamiento consiste en variar la frecuencia de una onda portadora sinusoidal en función de una onda moduladora. Con esto se pueden conseguir formas de onda complejas con múltiples armónicos, que son lo que define el timbre. El tono y volumen del sonido deseado los determinan la frecuencia fundamental y la amplitud de la onda.

Los primeros sintetizadores FM generaban una señal analógica. Sin embargo, posteriormente se han desarrollado versiones que trabajan digitalmente. Esto da más flexibilidad y por tanto más expresividad a la generación de ondas, a la vez que permite someter la señal a tratamiento digital.

Componentes

Sintetizador por Tabla de Onda

Este método utiliza muestras grabadas de los sonidos de instrumentos reales. Estas muestras están almacenadas en formato digital en una memoria ROM incorporada, aunque también pueden estar en memoria principal y ser modificables.

El sintetizador busca en la tabla el sonido que más se ajusta al requerido en cada momento. Antes de enviarlo realiza algunos ajustes sobre la muestra elegida, como modificar el volumen, prolongar su duración mediante un bucle, o alterar su tono a base de aumentar o reducir la velocidad de reproducción.

Alternativamente, este proceso puede ser llevado a cabo enteramente por software, ejecutado por la CPU con muestras almacenadas en disco y un algoritmo apropiado (códecs de audio).

Componentes

Mezclador

El mezclador tiene como finalidad recibir múltiples entradas, combinarlas adecuadamente, y encaminarlas hacia las salidas. Para ello puede mezclar varias señales (por ejemplo, sacar por el altavoz sonido reproducido y sintetizado) o seleccionar alguna de ellas (tomar como entrada el micrófono ignorando el Line-In).

Este comportamiento se puede configurar por software.

Tanto las entradas como las salidas pueden proceder de la tarjeta o del exterior. El mezclador suele trabajar con señales analógicas, aunque también puede manejar digitales S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format).

Componentes

ConectoresSon los elementos físicos en los que deben conectarse los dispositivos externos, los cuales pueden ser de entrada o de salida.

Color Función

  Rosa Entrada analógica para micrófono.

  Azul Entrada analógica "Line-In"

  VerdeSalida analógica para la señal estéreo principal

(altavoces frontales).

  Negro Salida analógica para altavoces traseros.

  Plateado Salida analógica para altavoces laterales.

  NaranjaSalida Digital S/PDIF (que algunas veces es

utilizado como salida analógica para altavoces centrales).

Componentes

Canales de SonidoEl número de canales se refiere a las distintas salidas eléctricas, que corresponden a la configuración del altavoz, como por ejemplo 2.0 (estéreo), 2.1 (estéreo y subwoofer), 5.1, etc.

En la actualidad se utilizan las tarjetas de sonido envolvente (Surround), principalmente Dolby Digital 8.1 o superior. El número antes del punto (8) indica el número de canales y altavoces satélites, mientras que el número después del punto (1) indica la cantidad de subwoofers.

Canales de Sonido

Sonido Surround 5.1

Presentaciones

Las tarjetas de sonido se presentan en el mercado de distintas formas, a continuación algunas de ellas.

• Integrada en la Tarjeta Madre

• PCI

Presentaciones

• PCI Express 4x

Presentaciones

• USB

Presentaciones

CARACTERISTICAS GENERALES

Una tarjeta de sonido típica, incorpora un chip de sonido que por lo general contiene el Conversor digital-analógico, el cual cumple con la importante función de "traducir" formas de ondas grabadas o generadas digitalmente en una señal analógica y viceversa. Esta señal es enviada a un conector (para audífonos) en donde se puede conectar cualquier otro dispositivo como un amplificador, un altavoz, etc. Para poder grabar y reproducir audio al mismo tiempo con la tarjeta de sonido debe poseer la característica "full-duplex" para que los dos conversores trabajen de forma independiente.

COMPONENTES

TIPOS DE TARJETAS Podemos clasificar las tarjetas de sonido según los canales

que utilizan. Las tarjetas más básicas utilizan un sistema 2.1 estéreo, con una salida de Jack, a la que podemos conectar dos altavoces.

Las tarjetas cuadrafónicas permiten la reproducción de sonido envolvente 3D. Estas tarjetas disponen de dos salidas analógicas, lo que permite conectar sistemas de altavoces 4.1 o 5.1. También suelen incluir la interfaz S/PDIF, para el sistema Dolby Digital.

Existen otras tarjetas con conectores para otros dispositivos, que normalmente tienen un uso profesional o semiprofesional, como los MIDI

COMPONENTES MAS IMPORTANTES

DSP – “Señal de procesador digital”. Es un microprocesador integrado que le quita a la CPU el trabajo de las conversiones analógicas y digitales.

Memoria – Igual que las tarjetas gráficas,  una tarjeta de sonido puede tener su propia memoria para acelerar el proceso de datos.

Conexiones “input” y “output” – Como se ha comentado, son para conectar dispositivos externos como altavoces o micrófonos.

COMPLEMENTOS Lo primero que debemos elegir después de comprar la tarjeta de sonido son

los altavoces. Estos van a depender de la tarjeta que tengamos: si la tarjeta es cuadrafónica, debemos comprar un equipo con 4 altavoces, y subwoofer opcional. El sistema de altavoces debe ser compatible con los canales de salida de la tarjeta, y tendremos que elegir entre diferentes modelos y potencias.

El micrófono es un complemento muy útil, y encontramos desde los más sencillos, que suelen conectarse con el estándar minijack, hasta los de gama alta, de mayor calidad y con conexión USB.

Unos auriculares con micrófono incorporado son el complemento perfecto si realizamos llamadas telefónicas o videoconferencias con frecuencia.

Si nos dedicamos a la música, o somos aficionados a ella, podemos adquirir un teclado MIDI, con el que podremos componer en formato digital.

SINTETIZADOR INICIAL EN F.M.

SINTESIS POR TABLA DE ONDA “ WAVE TABLE”

En WaveTable se usan grabaciones de instrumentos reales, produciéndose un gran salto en calidad de la reproducción, ya que se pasa de simular artificialmente un sonido a emitir uno real.

Efectos

USA UN DSP (DIGITAL SIGNAL PROCESSOR,PROCESADOR DIGITAL DE SEÑALES)

PUEDE USAR UN A.S.P. (ADVANCED SIGNAL PROCESSOR)

Polifonía

Número de instrumentos o sonidos que la tarjeta es capaz de emitir al mismo tiempo.

Las más sencillas suelen disponer de 20 voces, normalmente proporcionadas por el sintetizador FM, pero hoy en día no debemos conformarnos con menos de 32 voces Las hay de 64 voces (gama alta)

MIDI

Secuenciadores MIDI.

En el mismo puerto MIDI se puede conectar un Joystick

Frecuencia de muestreo

Conversor A/D (muestreo)

Frecuencia mínima recomendable es de 44.1 KHz

TARJETAS DE HALF DUPLEX Y FULL DUPLEX

TARJETAS PNP

CONSIDERACIONES ADICIONALES

TARJETAS CON PUERTO IDE 1 O MÀS

COMPATIBILIDAD,( CREATIVE LABS, ADLIB, SOUN SYSTEM DEMICROSOFT, USAN LA SOUND BLASTER

SONIDO 3D

SRS = SURROUND SOUND, DOLBY , Q-SOUND

Dolby Digital está actualmente presente en la HDTV Y EN EL DVD

DolbyDolby Laboratories, Inc. (Dolby Labs)

ALGUNOS TIPOS :

•DOLBY STEREO

•Dolby Surround

•Dolby Pro Logic = doméstico del Dolby Stereo cinematográfico.

•Dolby Stereo Digital (actualmente llamado simplemente Dolby Digital)

•Dolby SR (Spectral Recording, ‘grabación espectral’) Sistema de reducción de ruido profesional de cuatro canales

•Dolby FM (Frequency Modulation, ‘modulación en frecuencia’): Sistema de reducción de ruido para las emisiones de radio FM

•Dolby Digital, también conocido como AC-3 (Audio Codec 3, ‘códec de audio 3’) y SR-D (Spectral Recording-Digital, ‘grabación espectral digital’): Sistema que proporciona sonido digital mediante seis canales independientes (lo que se llama también 5.1)

OTROS SISTEMAS DOLBY:•Dolby Digital se usa en cines y DVDs y en las emisiones digitales por satélite (DBS), cable, DTV y HDTV

•Dolby Digital Surround EX Introduce un canal central trasero al formato de reproducción 5.1 del Dolby Digital simula un 6:1

•Dolby Digital Plus (codec mejorado) nuevos formatos digitales HD DVD y Blu-ray y formato de audio estándar para el HD DVD

•PROFESIONALES•Dolby E

•Dolby Headphone (‘auriculares’)

•Dolby HX Pro

•Dolby Pro Logic, Dolby Pro Logic II, Dolby Pro Logic IIx

•Dolby Stereo o simplemente Dolby Analog (copias en 35 mm , cuatro canales )

•Dolby TrueHD Se soportan hasta siete canales independientes a 24-bit/96kHz más un canal LFE, formando así una disposición 7.1

•Dolby A/B/C/S-Type

usosUsa El canal LFE (Low-Frequency Effects, ‘efectos de baja frecuencia’)

Dolby Digital se usa en cines y DVDs y en las emisiones digitales por satélite (DBS), cable, DTV y HDTV

Ha sido elegido como formato obligatorio para el estándar HD DVD y opcional para el Blu-Ray

Dolby TrueHD

Pistas de sonido en una copia cinematográfica. De izquierda a derecha: SDDS, (Sony Dynamic Digital Sound) Dolby Digital, analógica óptica y por último DTS (Digital Theater Surround) TC. (Time Code es en  “HH:MM.SS:CC” )

16 bitsNormalmente toman las muestras de sonido a 16 bits (aunque se llame SoundBlaster 128 PCI o MaxiSound 64) , nùmero de voces.

44,1 KHz

Algunas aplicaciones

www.yamaha-xg.com/english/xg/

UBICACIÓN REAL

Formatos •Formato de onda o audio CD o .wav o .au (los wav del UNIX) en un CD caben "tan sólo" 74 minutos de audio a la máxima calidad: 44,1KHz, 16 bits y estéreo (2 canales).

•Formato MIDI ,se soluciona el problema del espacio , sólo almacenaremos las notas que deberán ser tocadas en cada instante , no podremos añadir voces humanas

•Formato mp3 no es mas que una especificación para la compresión de ficheros de onda (los .wav) , se consigue reducir el tamaño original de los ficheros en unas 10 veces.

Enlaces de interéshttp://www.soundblaster.com

http://www.diamondmm.de/eng/home_ie.htm http://www.guillemot.com http://www.terratec.co.uk

http://www.waveforce.com

Preguntas ???