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Sonido

  1. 1. Integración de lasTecnologías Digitales en la Enseñanza. Módulo 3 sección Sonido y Audio Digital Documento de distribución Octubre 2011
  2. 2. Cada cuerpo celestial, de hecho cada átomo, produce un sonido particular debido a su movimiento, su ritmo o vibración. Todos estos sonidos o vibraciones componen una armonía universal, en la que cada elemento, sin perder su propia función y carácter, contribuye a la totalidad. Pitágoras (570-497 A.C.)El sonido está constantemente presente en nuestras vidas; de hecho, la mayor partede los organismos vivos producen sonidos. Cada persona posee su propia sonoridadúnica y particular: el latir del corazón, el timbre de voz, la respiración, el caminar, etc.El sonido nos proporciona información acerca del mundo que nos rodea y, a través delsentido del oído, somos capaces de identificar un ambiente y las cualidades espacialesdel mismo. El mundo sonoro tiene vida propia y nos permite construir un universo deposibilidades expresivas y perceptuales.Desde tiempos inmemoriales el hombre ha utilizado el sonido como vehículo para lacomunicación, la creación y la expresión, y su estudio ha permitido desarrollar técnicasmuy interesantes como la musicoterapia y la cimática.Los invitamos a ver el siguiente video de Evan Grant - Sonido visible a través de lacimática. Duración 4 minutos. Observación: se pueden seleccionar los subtítulos enespañol.
  3. 3. SonidoEl sonido es la sensación que se produce a través del oído en el cerebro y la causa físicaque lo determina. Esta causa son las vibraciones de un medio elástico, generalmente elaire. Estas vibraciones se producen por el desplazamiento de las moléculas del airedebido a la acción de una presión externa. Cada molécula transmite la vibración a lasque hay a su lado provocándose un movimiento en cadena. El sonido es todo lo queoímos, resultado de esos desplazamientos. Se transmite en forma de ondas, y dependede las características de estos movimientos. 1Los seres humanos percibimos únicamente los sonidos que vibran entre 20 y 20.000veces por segundo. Los animales, en cambio, perciben distintos rangos de frecuencias.Sugerimos ver los siguientes videos para familiarizarnos con los coneptos de sonido yaudición.Ondas Sonoras – duración 1 minuto.Cómo funciona el oído – Autor: Centro auditivo GAES, duración 2 minutos.1 Cuenca, I. y Gómez, E. Tecnología básica del sonido. Tomo I. Quinta edición. Paraninfo 2002, p. 11.
  4. 4. Breve historia de la grabación sonora A lo largo de su historia el hombre ha tenido la necesidad de transmitir, documentar y registrar el sonido, pero fue recién en 1860 que Leon Scott logró la primera grabación de la voz humana utilizando su invento, el fonoautógrafo. Scott estaba interesado en el registro y la visualización del sonido, pero no en su Fonoautógrafo reproducción: por lo que el fonoautógrafo no contó con esta última cualidad. Diecisiete años más tarde Thomas Edisondiseñó un equipo capaz de registrar y reproducirsonido, el fonógrafo. A partir de él, sedesarrollaron diversos artefactos similares, peroel único que logró sustituirlo por su menor costey mayor duración fue el gramófono, patentadoen 1887 por Emile Berliner.El funcionamiento del gramófono era similar al Fonógrafodel artefacto de Edison, con la diferencia de quela impresión se realizaba sobre un disco plano en lugar de un cilindro. En 1893 Berlinerfunda la United States Gramophone Company donde se comienzan a fabricar gramófonos y a grabar colecciones de piezas musicales para la venta. En sus comienzos los discos creados por Edison eran de poca durabilidad, pero con el paso del tiempo se perfeccionaron los sistemas de grabación y los soportes y, a su vez, creció la competitividad entre compañías del mismo rubro. En 1922 la industria discográfica logró vender más de cien millones de Gramófono discos.Aproximadamente en 1925 la compañía Victor realiza lasprimeras grabaciones eléctricas. Este es el primer pasohacia la experimentación y desarrollo de nuevastecnologías de equipos de sonido tales como el tocadiscos(gramófono eléctrico), el magnetófono y los grabadores acinta. En la década del 60 Phillips patenta el formato de Magnetófono de bobina abierta
  5. 5. cinta en casete, siendo la alternativa regrabable del disco de vinilo. A finales de los años 60 se construyeron los primeros grabadores digitales. En 1979 se presenta oficialmente el prototipo de soporte digital Disco Compacto (CD) y en el año 1982 se lanzan en el mercado los primeros reproductores de CD. El audio digital continúa desarrollándose hasta nuestros días siendo la última y máspopular de las tecnologías, los formatos de audio digital comprimido (mp3, ogg, etc.) ysus reproductores.En el año 2008 investigadores estadounidenses de la Universidad de Berkley lograronreproducir la primera grabación sonora registrada por Leon Scott Martinville. Se tratade la canción tradicional francesa Au clair de la lune (A la luz de la luna).Los invitamos a escuchar la primera grabación sonoraPara profundizar sobre la primera grabación sonora puedes consultar los siguientesenlaces:  BBC Mundo - La grabación más antigua del mundo  El ciudadano bibliotecario  Firstsounds
  6. 6. Audio analógico y digitalDe acuerdo al Diccionario de la Lengua Española de la Real Academia Española lapalabra audio proviene del latín audîo (yo oigo) y refiere a la serie de técnicas ytecnologías utilizadas para la grabación, procesamiento, almacenamiento yreproducción de señales sonoras. Estas señales pueden ser digitales o analógicas.Generalmente, cuando escuchamos un casete o disco de vinilo, asumimos que estosson soportes de almacenamiento de audio analógico. Por el contrario, cuando se nospresenta un CD o un reproductor de mp3, suponemos que son soportes digitales. Sinembargo, lo que realmente importa no son los dispositivos de almacenamiento, sino eltipo de señal registrada en ellos. Estas señales, analógicas o digitales, puedenobtenerse mediante disintas técnicas y dispositivos.Una señal analógica es una señal análoga alsonido pero en formato eléctrico (voltaje).Este tipo de señal es continua, es decir, poseeun valor para cada instante de tiempo. Paracomprender el concepto de señal continuapodemos tomar como ejemplo el cambio detemperatura en el correr del día. Si a lamañana medimos 16oC y al mediodía 18oCsabemos que la temperatura no saltó repentinamente de un valor a otro, sino que elcambio se produjo de manera continua. El pasaje de 16ºC a 18ºC implica transitar portodos los valores intermedios (16oC; 16,1oC; 16,2oC; 16,3oC; etc.).El micrófono es el dispositivo capaz de obtener señales analógicas, transforma lasvariaciones de presión de aire en una señal eléctrica continua. La grabación analógicaconsiste en captar el sonido mediante un micrófono y almacenar la señal eléctrica enun dispositivo apropiado (ej: casete)2.2 Si quieres profundizar sobre la grabación analógica haz clic aquí.
  7. 7. Las señales digitales a diferencia de lasanalógicas, representan el sonido por medio denúmeros. Este tipo de señales son llamadas discretaspor poseer valores únicamente en instantes de tiempo regulares, y son una aproximación de la señal original.
  8. 8. Sonido en la PCComo hemos mencionado anteriormente, las computadoras trabajan con informaciónen formato de unos y ceros. Estos números pueden representar cualquier tipo deinformación capaz de ser procesada digitalmente sea, texto, imagen, sonido, etc.Para trabajar con sonido en la PC necesitaremos digitalizarlo previamente, es decirtransformar el sonido generado por una fuente sonora en una señal digital. Podemosidentificar dos etapas importantes en la digitalización del sonido: 1. La primera consiste en transformar las ondas sonoras en una señal analógica: el micrófono capta a través de su membrana las variaciones de presión de aire y las transforma en una señal análoga, pero en formato eléctrico. 2. La segunda etapa consiste en transformar la señal analógica en una señal digital: la señal analógica viaja por el cable del micrófono y se introduce en la PC a través de la entrada de micrófono de la tarjeta de sonido. Las tarjetas de sonido poseen un conversor análogo digital que transforma la señal eléctrica en dígitos binarios. Una vez obtenido el sonido digitalizado, podremos visualizarlo y almacenarlo en la computadora a través de un software de grabación y edición de sonido.
  9. 9. Hemos estudidado el proceso para obtener audio digital pero ¿cómo escuchamos elaudio digitalizado si es un conjunto de unos y ceros? Anteriormente mencionamos quelas tarjetas de sonido poseen un conversor analógico digital. Además, poseen otroconversor - digital analógico - que cumple la función opuesta, es decir, transforma laseñal digital en una eléctrica. La señal analógica “sale“ de la PC a través del cable queconecta la salida de audio de la tarjeta de sonido a un par de parlantes. Por último, losparlantes reciben la señal eléctrica y la convierten en variaciones de presión de aireque percibimos como sonido.La siguiente imagen muestra un esquema del proceso completo:Trabajar con audio digital ofrece varias ventajas sobre el audio analógico. Entre ellaspodemos destacar:  Las señales digitales almacenadas no se alteran con el paso del tiempo y permiten realizar infinitas copias sin pérdida de calidad; contrariamente a las analógicas, las que, bajo estas mismas circunstancias, sí sufren deterioro.  Mediante un software de edición podemos manipular y alterar voluntariamente el audio: editarlo, egragarle efectos, mezclar varias pistas, etc. En cambio, para realizar estos procedimientos con audio analógico, se necesita de técnicos expertos y aparatos especializados.
  10. 10.  El desarrollo tecnológico ha permitido el acceso masivo a las computadoras posibilitando la apropiación de las herramientas para el trabajo con audio digital.Por estos motivos el audio digital ha desplazado mayoritariamente al analógico, sinembargo muchos audiófilos y amantes de este último tipo de sonido continúanutilizando esa tecnología.
  11. 11. Software de grabación y edición de audio digitalEl software de grabación y edición de audio consta de aplcaciones que nos permitenobtener y manipular sonido digital a partir de su representación gráfica. Existendistintas variedades de software y, dependiendo del tipo, el usuario no solo podrádeterminar la calidad de la grabación, sino también la cantidad de pistas de sonido conlas que trabajará, además de definir el comienzo y final de la captura de sonido.La mayoría de los editores de audio permiten realizar las siguientes acciones:  Grabar o importar audio digital  Editar el audio: cortar, pegar o añadir silencio a una pista  Modificar el volumen de cada pista  Aplicar efectos a los archivos de audio  Mezclar las pistas de sonido en un único archivo  Almacenar el archivo de audio en distintos formatosUna vez realizadas las modificaciones necesarias en nuestro proyecto de audio, loseditores permiten guardar la sesión completa con un formato propio, pudiendoretomarla para editar o grabar más pistas en otro momento. En los equipos del Plan Ceibal, Magallanes y XO 1.5, encontramos instalado por defecto el software de grabación y edición de sonido Audacity.
  12. 12. Formatos de archivoUna vez que digitalizamos el sonido esnecesario almacenarlo en el computador.Para esto debemos conocer los distintosformatos de archivo y sus características. Sibien existen múltiples formatos de audioabordaremos los más utilizados:Formatos sin pérdida de calidad:  WAV (Waveform Audio Format): este tipo de formato es el estándar de Microsoft Windows y su nombre proviene del inglés wave (onda). Los archivos wav son formatos sin pérdida de información, es decir, conservan toda la calidad obtenida en la digitalización. Tenemos que tener presente que, si bien no perdemos calidad con este tipo de archivos, ocuparán mucho espacio en el disco duro del computador.  AIIF (Audio Interchange Format File): es el formato más popular utilizado en plataformas Apple Macintosh. Este tipo de archivos, al igual que los WAV, conservan toda la calidad obtenida en la digitalización. Los formatos WAV y AIFF son los más utilizados en el audio profesional.Formatos con pérdida de calidad:Estos formatos de compresión tienen la finalidad de reducir la cantidad de informaciónque se transmite por segundo. Como consecuencia, el archivo obtenido será de menorcalidad y tamaño que el original. Generalmente la compresión de archivos de audio seutiliza para la transmisión en Internet y el alamcenamiento en dispositivos móviles.La compresión con pérdida de calidad se realiza a través de complejos algoritmosbasados en principios psicoacústicos, más precisamente en el enmascaramiento3.Cuando se comprime un archivo de audio se eliminan las frecuencias enmascaradasque el oído no es capaz de captar manteniéndose la calidad en las bandas defrecuencias más sensibles a la escucha. Con este método se alcanza una reducción delarchivo original de hasta un 90%.3 “Fenómeno psicoacústico por el cual un sonido débil se vuelve inaudible en presencia de otro másintenso cercano en frecuencia.”Miyara, F. Acústica y sistemas de sonido. Universidad Nacional de Rosario, 1999, p. 289.
  13. 13. Cuando se comprime un archivo su calidad dependerá de la tasa de bits (bitrate) queutilicemos. Las posibles tasas abarcan desde 8 kbps (kilobits por segundo) hasta 320kbps, siendo la primera la mayor tasa de compresión (peor calidad de sonido) y lasegunda la menor tasa de compresión (mejor calidad de sonido). La mínimacompresión aceptable es de 128 kbps (menores calidades producen pérdidas notoriasen el audio), siendo esta la tasa de transferencia más utilizada para la mayoría de losarchivos de audio de Internet.Sugerimos escuchar la siguiente composición y comparar los distitnos niveles decompresión: Se recomienda mantener el mismo nivel de volumen para todas lasescuchas.Autor: Löhstana David. Quand je serai grand. Disco: Folk & Acoustic 1. Compresión a 320 kbps 2. Compresión a 128 kbps 3. Compresión a 8kbps¿Qué diferencias escuchas? ¿Percibes el mismo volumen o la compresión los afecta?¿Escuchas la misma calidad de sonido para todas las compresiones?Los formatos más utilizados de compresión con pérdida son:  MP3 (MPEG Audio Layer 3) Formato de audio patentado, de compresión con pérdida, desarrollado por el Moving Picture Experct Group.  Ogg es un formato contenedor multimedia para audio y video desarrollado por la fundación Xiph.org. A diferencia del formato mp3, es gratuito, de código abierto y libre de patentes. Al ser un formato contenedor de audio y video encontramos los archivos de audio con la extensión oga y los de video como ogv.
  14. 14. Cuando se baja la calidad de un archivo se elimina información que no es posible recuperar,por esto es importante conservar el archivo de audio original (wav o aiff)Sugerimos los siguientes conversores en línea: - Mediaio Online ConvertDerechos de autorCuando trabajamos con sonido, másprecisamente con obras musicales debemostener en cuenta los derechos de autor. Elderecho de propiedad intelectual otorga altitular de la obra la potestad de autorizar orestringir la utilización de la misma, así comode recibir una remuneración.El artículo 14 de la ley 9.739 sobre propiedad literaria y artística con las modificacionesintroducidas por la ley de Derecho de autor y derechos conexos 17.616 establece:“El autor conserva su derecho de propiedad durante toda su vida, y sus herederos olegatarios por el término de cincuenta años a partir del deceso del causante.”Debemos ser cautelosos a la hora de seleccionar música o efectos sonoros para lageneración de materiales. Recomendamos utilizar recursos de licencia libre o creativecommons. Algunos de ellos pueden encontrarse en los sitios que se ofrecen acontinuación; aunque, igualmente, recomendamos revisar las condiciones de lalicencia y los derechos de autor.Música: - Jamendo - Música libre - Dogmazic - Free Music Archive - Musicleft
  15. 15. Efectos sonoros: - Archivo sonoro - Soundsnap - Instituto de Tecnologías Educativas - Sounddogs - Efectos de sonidoPara descargar los efectos de los sitios web, ubicar el ratón encima del ícono de mp3 yhacer clic derecho. Seleccionar la opción guardar enlace. como.AviaryMyna es un potente editor de audio en línea que permite componer música apartir de samples pregrabados. Es muy útil para crear ambientes sonoros a partir deefectos o con fragmentos musicales. El siguiente tutorial explica brevemente comofunciona.
  16. 16. Bibliografía - Ignasi Cuenca, Eduard Gómez . Tecnología Básica del sonido volumen I y II – Quinta edición. Editorial Paraninfo 2002. - Federico Miyara . Acústica y Sitemas de Sonido. Editorial de la Universidad Nacional de Rosario 1999. - Smith, S.W. Digital Signal Processing: A Practical Guide for Engineers and Scientists. Newnes ‐ Elsevier, 2003. - Audio y Midi Básico. Catálogo PC Midi Center. - Julio C García Cánepa. Cultura musical I y II. Ángel Estrada y CIA 1988. - Aharonián Coriún. Introducción a la música. Montevideo Tacuabé 2002. - Gustavo Basso. Percepción auditiva. Universidad Nacional de Quilmes 2006.Sitios Webs consultados - http://www.vorbis.com/faq/ - http://www.xiph.org/ogg/ - http://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/biblio/md-vs-dat.pdf - http://www.gramofonos.com/historiadelgramofono.htm - http://www.nps.gov/edis/photosmultimedia/the-recording-archives.htm - http://elenaservin.wordpress.com - BBC Mundo - El ciudadano bibliotecario - FirstsoundsCréditosSección preparada por Elisa Llambías, Asistente Disciplinar de Educación Sonora.Dirección de Educación. Centro Ceibal para el Apoyo de la Educación de la Niñez y la Adolescencia.

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