Comparación de audio analógico y digital

Con un audio analógico y digital, el sonido se transmite y almacena de forma muy diferente.

Audio analógico: voltaje positivo y negativo

Un micrófono convierte las ondas de sonido bajo presión en cambios de tensión en un cable: la alta presión se convierte en tensión positiva, mientras que la baja presión lo hace en negativa. Cuando estos cambios de tensión viajan a través de un cable de micrófono, puede grabarse en cinta como cambios en intensidad magnética o en discos de vinilo como cambios en tamaño de surco. Un altavoz funciona como un micrófono, pero a la inversa: toma las señales de tensión de un audio que graba y vibra para volver a crear la onda de presión.

Audio digital: ceros y unos

A diferencia de los medios de almacenamiento analógicos, como las cintas magnéticas o los discos de vinilo, los equipos informáticos almacenan información de audio de forma digital como una serie de ceros y unos. En el almacenamiento digital, la forma de onda original se desglosa en instantáneas individuales denominadas muestras. Este proceso se conoce normalmente como digitalización o muestreo del audio, pero en ocasiones recibe el nombre de conversión de analógico a digital.

Cuando graba en un equipo desde un micrófono, por ejemplo, los conversores de analógico a digital transforman la señal analógica en muestras digitales que los equipos pueden almacenar y procesar.

Conceptos básicos sobre la velocidad de muestreo

Las velocidades de muestreo indican el número de instantáneas digitales que se toman en una señal de audio cada segundo. Esta velocidad determina el intervalo de frecuencias de un archivo de audio. Cuanto más alta sea la velocidad de muestreo, más se asemejará la forma de la onda digital a la forma de la onda analógica original. Las velocidades de muestreo bajas limitan el intervalo de frecuencias que pueden grabarse, lo que puede dar como resultado una grabación que no representa correctamente el sonido original.

Dos velocidades de muestreo

A. Velocidad de muestreo baja, que distorsiona la forma de sonido original. B. Velocidad de muestreo alta, que reproduce perfectamente la forma de sonido original. 

Para reproducir una frecuencia determinada, la velocidad de muestreo ha de ser al menos el doble de la frecuencia. Por ejemplo, los CD tienen una velocidad de muestreo de 44.100 muestras por segundo, por lo que pueden reproducir frecuencias de hasta 22.050 Hz, lo que está justo por encima del límite de audición humana (20.000 Hz).

Las velocidades de muestreo más habituales para el audio digital son las siguientes:

Velocidad de muestreo

Nivel de calidad

Rango de frecuencias

11.025 Hz

Calidad baja de radio AM (multimedia de gama baja)

0–5.512 Hz

22.050 Hz

Prácticamente radio FM (multimedia de gama alta)

0–11.025 Hz

32.000 Hz

Mejor que la radio FM (velocidad de difusión estándar)

0–16.000 Hz

44.100 Hz

CD

0–22.050 Hz

48.000 Hz

DVD estándar

0–24.000 Hz

96.000 Hz

DVD Blu-ray

0–48.000 Hz

Conceptos básicos sobre la profundidad de bits

La profundidad de bits determina el rango dinámico. Cuando se muestrea una onda de sonido, se asigna a cada muestra el valor de amplitud más cercano a la amplitud de la onda original. Una profundidad de bits más alta proporciona más valores de amplitud posibles, lo que produce un rango dinámico más grande, una base de ruido inferior y mayor fidelidad.

Nota:

Para obtener la mejor calidad de audio, Audition transforma todo el audio al modo de 32 bits y, al guardar archivos, lo convierte a una profundidad de bits especificada.

Profundidad de bits

Nivel de calidad

Valores de amplitud

Rango dinámico

8 bits

Telefonía

256

48 dB

16 bits

CD de audio

65.536

96 dB

24 bits

DVD de audio

16.777.216

144 dB

32 bits

Óptima

4.294.967.296

192 dB

Las profundidades de bits más altas proporcionan un mayor rango dinámico.

Medición de amplitud en dBFS

En el campo del audio digital, la amplitud se mide en decibelios bajo escala completa o dBFS. La máxima amplitud posible es 0 dBFS; todas las amplitudes por debajo de la misma se expresan como números negativos.

Nota:

Un valor dBFS determinado no se corresponde directamente con el nivel de presión del sonido original medido en dB acústico.

Contenidos y tamaño de un archivo de audio

Un archivo de audio en el disco duro, como un archivo WAV, consta de un pequeño encabezado que indica la velocidad de muestreo y la profundidad de bits y, a continuación, una larga serie de números, uno para cada muestra. Estos archivos pueden ser muy grandes. Por ejemplo, a 44.100 muestras por segundo y 16 bits por muestra, un archivo mono requiere 86 KB por segundo (unos 5 MB por minuto). Esa cifra se duplica a 10 MB por minuto para un archivo estéreo, que tiene dos canales.

Cómo digitaliza el audio Adobe Audition

Cuando se graba audio en Adobe Audition, la tarjeta de sonido inicia el proceso de grabación y especifica qué velocidad de muestreo y profundidad de bits se deben utilizar. A través de los puertos de entrada de línea (Line In) o de entrada de micrófono (Microphone In), la tarjeta de sonido recibe audio analógico y lo muestrea digitalmente a la velocidad especificada. Adobe Audition almacena cada una de las muestras ordenadas hasta que se detiene la grabación.

Cuando se reproduce un archivo en Adobe Audition, tiene lugar el proceso contrario. Adobe Audition envía una serie de muestras digitales a la tarjeta de sonido. La tarjeta reconstruye la forma de onda original y la envía como señal analógica a través de los puertos de salida de línea (Line Out) a los altavoces.

En resumen, el proceso de digitalización de audio comienza con una onda de presión en el aire. Un micrófono convierte esta onda de presión en cambios de tensión. Una tarjeta de sonido convierte estos cambios de tensión en muestras digitales. Una vez que el sonido analógico se convierte en audio digital, Adobe Audition puede grabarlo, editarlo, procesarlo y mezclarlo; el límite a las posibilidades lo impone la imaginación del usuario.

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