Que es el Sonido Digital ?
El audio digital es una codificación de la señal analógica a digital. Una de las ventajas que presenta la señal discreta o digital es la facilidad de su transmisión, o bien de su edición o compresión en el caso de señales de audio digital.
Otra cualidad que ofrece es que se muestra menos sensible a las interferencias que la señal analógica, además de que todos los parámetros para producir el sonido son modificables, obteniendo así sonidos diferentes y dando la opción de infinitos efectos especiales.
La señal digital, se puede reconstruir a partir de sistemas de regeneración de señales, en el caso de pérdida de información. Por otro lado, cuenta con sistemas de detección y corrección de errores. El audio digital no presenta fluctuaciones de velocidad y ofrece la posibilidad de hacer copia de copia sin pérdida de calidad.
Por otra parte, la señal digital necesita de mayor ancho de banda para ser transmitida y, requiere de una perfecta sincronización, un pequeño desajuste entre los tiempos del reloj transmisor con los del receptor, modifica por completo la señal.
Técnicamente, el audio digital es la codificación digital de una señal eléctrica que representa una onda sonora. Consiste en una secuencia de valores enteros y se obtienen de dos procesos: el muestreo y la cuantificación digital de la señal eléctrica.
El muestreo consiste en fijar la amplitud de la señal eléctrica a intervalos regulares de tiempo (tasa de muestreo). Para cubrir el espectro audible (20 a 20000 Hz) suele bastar con tasas de muestreo de algo más de 40000 Hz (el estándar CD-Audio emplea una tasa un 10% mayor con objeto de contemplar el uso de filtros no ideales) , con 32000 muestras por segundo se tendría un ancho de banda similar al de la radio FM o una cinta de casete, es decir, permite registrar componentes de hasta 15 kHz, aproximadamente. Para reproducir un determinado intervalo de frecuencias se necesita una tasa de muestreo de poco más del doble (Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon). Por ejemplo en los CDs, que reproducen hasta 20 kHz, emplean una tasa de muestreo de 44,1 kHz (frecuencia Nyquist de 22,05 kHz ).
La cuantificación consiste en convertir el nivel de las muestra fijadas en el proceso de muestreo, normalmente, un nivel de tensión, en un valor entero de rango finito y predeterminado. Por ejemplo, utilizando cuantificación lineal, una codificación lineal de 8 bits discriminará entre 256 niveles de señal equidistantes (28). También se pueden hacer cuantificaciones no lineales, como es el caso de cuantificadores logarítmicos como la Ley Mu o la Ley A, que, a modo de ejemplo, aún usando 8 bits funcionan perceptualmente como 10 bits lineales para señales de baja amplitud en promedio, como la voz humana por ejemplo.
El formato más usado de audio digital PCM lineal es el del CD de audio: 44,1 kHz de tasa de muestreo y cuantificación lineal de 16 bits (que mide 65536 niveles de señal diferentes) y que, en la práctica, permite registrar señales analógicas con componentes hasta los 20 kHz y con relaciones señal a ruido de más de 90 dB.
Formatos de Audio Digital
Formatos PCM: Los formatos PCM contienen toda la información que salió del convertidor analógico a digital, sin ninguna omisión y por eso, tienen la mejor calidad. Dentro de esta categoría se encuentran los formatos WAV, AIFF, SU, AU y RAW (crudo). La diferencia principal que tienen estos formatos es el encabezado, alrededor de 1000 bytes al comienzo del archivo
Formatos comprimidos: Para usar menos memoria que los archivos PCM existen formatos de sonido comprimidos, como por ejemplo el MP3, AAC y Ogg. Ciertos algoritmos de compresión descartan información que no es perceptible por el oído humano para lograr que el mismo fragmento de audio pueda ocupar en la memoria inclusive décima parte -o menos- de lo que ocuparía de ser PCM. La reducción en tamaño implica una pérdida de información y por esto a los formatos de este tipo se les llama formatos comprimidos con pérdida. Existen también formatos de archivo comprimido sin pérdida, dentro de los que se cuentan el FLAC y el Apple Lossless Encoder, cuyo tamaño suele ser de aproximadamente la mitad de su equivalente PCM
Códecs de audio
El códec es un software diseñado para comprimir o descomprimir un archivo de audio o de vídeo. Se compone de fórmulas matemáticas que posibilitan reducir el tamaño de un archivo de sonido digital y reproducirlo estando comprimido. Existen muchas alternativas de códecs tanto para vídeo como audio, se trata de conocer cuáles de ellos logran comprimir sin perder calidad de imagen o sonido.
El códec más popular es el MP3, pero se han creado otros muchos con aplicaciones diferenciadoras. El AC3 es el que generalmente se usa en los DVD y el OGG, obtiene resultados mejores de audio además de una mejor compresión. Éste también se puede encontrar en CD’s de películas. Al tratarse de un tipo de codificación sin licencia y aunque presente grandes ventajas, es difícil encontrar formatos y reproductores compatibles con él.
Menos usuales son los códecs DivX – WMA y Vox Ware Metasound Audio Codec, que prácticamente están obsoletos y en desuso. Del real Alternative Audio existen varias versiones, que permiten la reproducción de cualquier formato vinculado al RealMedia Player como el RA, RAM,SMI,SMIL,RMVB, entre otros.
VQF
El formato VQF (transform-domain Weighted Interleave Vector Quantization) es el nuevo compresor de audio elaborado por Yamaha, y se presenta con la intención de desmarcar al popular MP3. El VQF presta mayor nivel de compresión que el MP3 y la calidad del audio también se encuentra mejorada, además, son archivos un 30 por ciento menores de tamaño que los MP3.
El formato MP3 fue desarrollado por una organización no lucrativa, pero la tecnología está patentada. En cambio, el VQF, ha sido creado por una organización comercial, pero ha sido distribuido de forma libre. El ratio de compresión que presenta el formato VQF es de 1:18, el del MP3, es de 1:12.
Esta nueva alternativa al sonido digital, como es el formato VQF, aunque ofrece varias mejorías respecto el ya conocido MP3, es arriesgado vaticinar un éxito seguro, ya que en la actualidad el formato MP3 es el más utilizado y existen gran cantidad de archivos que se pueden adquirir en la red, cosa que por el momento no ocurre con los archivos VQF.
Si nuestro equipo maneja Audio digital que salida me conviene usar óptica o coaxial?
No sé si últimamente han comprado algún reproductor de DVD, equipo de música o televisor. Si así ha sido se habrán dado cuenta de que se habla de una salida/entrada de audio digital, que muchas veces nos intentas vender como que es mejor porque además es óptica. O simplemente nos dicen "es una salida óptica digital, con lo que la calidad es mayor".
Bien, vamos a desmitificar lo del audio digital. La salida/entrada de audio digital es mejor que la salida/entrada de audio analógico ya que es más resisitente al ruido. Esto se debe a que una señal digital está formada por ceros y unos, y cuando hay ruido éste tiene que ser tan grande que confunda al receptor en la decisión que toma al recibir un bit (algo así como "a veeeer, ¿esto es un cero o un uno? Tiene ruidillo, pero la pinta es de un... " ; ).
En cambio en una señal analógica cualquier ruido empeora la señal, ya que en la recepción no se puede separar ruido de señal útil, sólo se puede reproducir lo que se recibe. Hasta aquí bien, el audio digital tiene mejor calidad que el analógico. Pero luego nos venden la moto con la salida óptica.
Dicha salida digital óptica se conecta a una fibra óptica de plástico, bastante mala por cierto, pero más que suficiente para hacer un tendido de menos de 10 metros con el ancho de banda que se usa para el sonido. Lo mismo se puede hacer con un cable coaxial de toda la vida. Es decir, una cosa es el formato digital del audio (el que se usa en estos equipos se llama S/PDIF, para los entendidos PCM y unos protocolos por debajo) y otra el cableado que hagamos desde nuestro reproductor de DVD hasta nuestra televisión o nuestros altavoces.
Es cierto que una fibra óptica es completamente inmune a las interferencias hechas por otros equipos. Y un coaxial, aunque tenga un buen apantallamiento, siempre tiene peor calidad. Pero tratándose de señales digitales, la cantidad de ruido que tiene que recibir el coaxial para que se deteriore la señal es muy grande, tendrías que tener el cable pasando muy cerca de algún electrodoméstico de alta potencia, como un microondas o un secador de pelo, para que notaras que se degrada la señal.
Es más, la fibra óptica que se usa en audio digital, llamada TOSLINK, tiene asociado un efecto nocivo llamado jitter, que es peor que en los cables de coaxial (por supuesto es tan leve que sólo quien pueda notar que la calidad de un vinilo es mejor que la de un CD podría darse cuenta de la diferencia). Y luego está también el ruido introducido en los conversores electro-ópticos. Pero de esto no nos lo dicen cuando nos compramos un equipo. Nos dicen que la mejor salida es la digital óptica. Un coaxial de 75 ohmios está tirado de precio. La fibra TOSLINK no tanto.
Si quieres mi consejo, usa el más barato, que se escuchará bien. Los equipos con salida óptica digital también vienen con salida coaxial digital.
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