El sonido  es cualquier  fenómeno que implique la propagación en forma de onda elástica, audibles o no por el ser humano,  generalmente a través de un «fluido» que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.edicionesyaudio micrófono e&a

El sonido audible por el ser humano es una interpretación que hace nuestro cerebro de las variaciones de presión que genera un objeto vibrante utilizando un medio como el aire; esta perturbación viaja a través de este medio bajo la forma de onda sonora. Las oscilaciones de la presión del aire son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano  y percibidas por el cerebro.

Las ondas sonoras, definidas como cambios en la presión del aire, son transmitidas a través del canal auditivo externo hacia el tímpano, en el cual se produce una vibración. Estas vibraciones se comunican al oído medio mediante la cadena de huesecillos (martillo, yunque y estribo) y, a través de la ventana oval, hasta el líquido del oído interno. El movimiento de la endolinfa que se produce al vibrar la cóclea, estimula el movimiento de un grupo de proyecciones finas, similares a cabellos, denominadas células pilosas; el conjunto de células pilosas constituye el órgano de Corti. Las células pilosas transmiten señales directamente al nervio auditivo, el cual lleva la información al cerebro.

Para ser reproducido y «entendible» por un aparato electrónico, en su origen, el sonido como señal analógica, debe ser convertido en señal digital, pudiendo ahora sí, guardarse, copiarse, tratarse  o reproducirse.

Conceptos básicos:

  • Frecuencia o altura, vibraciones por segundo. medible en Hercios (Hz); el hombre puede oír entre 20 y 20.000 Hz.
  • Amplitud, intensidad o volumen, cantidad de energía del sonido, medida en decibelios dB (es una escala logarítmica, una subida de 2-3 dB supone duplicar la potencia de éste).
  • Timbre, es un matiz que caracteriza el sonido, puede ser agudo o grave; caracteriza los diferentes instrumentos, voces humanas, etcétera. Físicamente, es la cualidad que confieren al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. Estos armónicos generan variaciones en la onda sinusoidal base.

Las audios digitales se pueden guardar en distintos formatos. Cada uno se corresponde con una extensión específica del archivo que lo contiene. Existen muchos tipos de formatos de audio; no todos se pueden escuchar utilizando un mismo reproductor: Windows Media Player, QuickTime, WinAmp, Real Player, etcétera.

Los formatos más extendidos son:

Formato WAV

  • El formato WAV (WaveForm Audio File) es un archivo que desarrolló originalmente Microsoft para guardar audio. Los archivos tienen extensión *.wav
  • Es ideal para guardar audios originales a partir de los cuales se puede comprimir y guardar en distintos tamaños de muestreo para publicar en la web.
  • Es un formato de excelente calidad de audio.
  • Sin embargo produce archivos de un peso enorme. Una canción extraída de un CD (16 bytes, 44100 Hz y estéreo) puede ocupar entre 20 y 30 Mb.
  • Compresión: Los archivos WAV se pueden guardar con distintos tipos de compresión. Las más utilizadas son la compresión PCM y la compresión ADPCM. No obstante incluso definiendo un sistema de compresión, con un audio de cierta duración se genera un archivo excesivamente pesado.
  • El formato WAV se suele utilizar para fragmentos muy cortos (no superiores a 3-4 segundos), normalmente en calidad mono y con una compresión Microsoft ADPCM 4 bits.

Formato MP3

  • El formato MP3 (MPEG 1 Layer 3) fue creado por el Instituto Fraunhofer y por su extraordinario grado de compresión y alta calidad está prácticamente monopolizando el mundo del audio digital.
  • Es ideal para publicar audios en la web. Se puede escuchar desde la mayoría de reproductores.
  • La transformación de WAV a MP3 o la publicación directa de una grabación en formato MP3 es un proceso fácil y al alcance de los principales editores de audio.
  • Tiene un enorme nivel de compresión respecto al WAV. En igualdad del resto de condiciones reduciría el tamaño del archivo de un fragmento musical con un factor entre 1/10 y 1/12.
  • Presentan una mínima pérdida de calidad.

Formato OGG

  • El formato OGG ha sido desarrollado por la Fundación Xiph.org.
  • Es el formato más reciente y surgió como alternativa libre y de código abierto (a diferencia del formato MP3).
  • Muestra un grado de compresión similar al MP3 pero según los expertos en música la calidad de reproducción es ligeramente superior.
  • No todos los reproductores multimedia son capaces de leer por defecto este formato. En algunos casos es necesario instalar los códecs o filtros oportunos.
  • El formato OGG puede contener audio y vídeo.

Mención especial merece el formato MIDI. No es un formato de audio propiamente dicho por lo que se comentan aparte sus características.

Formato MIDI

  • El formato MIDI (Musical Instrument Digital Interface) en realidad no resulta de un proceso de digitalización de un sonido analógico. Un archivo de extensión *.mid almacena secuencias de dispositivos MIDI (es decir, sintetizadores) donde se recoge qué instrumento interviene, en qué forma lo hace y cuándo.
  • Este formato es interpretado por los principales reproductores del mercado: Windows Media Player, QuickTime, etc.
  • Los archivos MIDI se pueden editar y manipular mediante programas especiales y distintos de los empleados para editar formatos WAV, MP3, etc. El manejo de estos programas suele conllevar ciertos conocimientos musicales.
  • Los archivos MIDI permiten audios de cierta duración con un reducido peso. Esto es debido a que no guardan el sonido sino la información o partitura necesaria para que el ordenador la componga y reproduzca a través de la tarjeta de sonido.
  • Se suelen utilizar en sonidos de fondo de páginas HTML o para escuchar composiciones musicales de carácter instrumental.
  • El formato MIDI no permite la riqueza de matices sonoros que otros formatos ni la grabación a partir de eventos sonoros analógicos.

Atendiendo al audio digital, destacan los siguientes conceptos:

Frecuencia: según hemos definido, el número de vibraciones por segundo que da origen al sonido analógico, medido en Hertzios (Hz).

Tasa de muestreo: un audio digital es una secuencia de ceros y unos que se obtiene del muestreo de la señal analógica; la tasa de muestreo (sample rate) define cada cuánto tiempo se tomará el valor de la señal analógica para generar el audio digital;  se mide en Hertzios (Hz); por ejemplo: 44100 Hz. nos indica que en un segundo se tomaron 44100 muestras de la señal analógica de audio para crear el audio digital correspondiente; un audio tendrá más calidad cuanto mayor sea su tasa de muestreo.

Resolución: es el número de bits utilizados para almacenar cada muestra de la señal analógica; una resolución de 8 bits proporciona 256 (28) niveles de amplitud, mientras que una resolución de 16 bits alcanza 65536 (216); un audio digital tendrá más calidad cuanto mayor sea su resolución; el audio de calidad CD suele ser un sonido de 44.100 Hz, 16 bits,  estéreo.

Velocidad de transmisión, bitrate: el bitrate define la cantidad de espacio físico, en bits, que ocupa un segundo de duración de ese audio; el audio tendrá más calidad cuanto mayor sea su bitrate y el archivo que lo contiene tendrá mayor peso; esta magnitud se utiliza sobre todo en el formato MP3 de audio más destinado a la descarga por Internet.

CBR/VBR: Constant/Variable Bitrate; indica que el audio ha sido codificado manteniendo el bitrate constante a lo largo del clip de audio mientras que VBR varía entre un rango máximo y mínimo en función de la tasa de transferencia.

Códec: es un algoritmo especial que reduce el número de bytes que ocupa un archivo de audio; los archivos codificados con un códec específico,  requieren el mismo códec para ser decodificados y reproducidos; el más utilizado en audio es el MP3.

Decibelio: unidad de medida del volumen o intensidad de un sonido; el silencio o ausencia de sonido se cuantifica como 0 dB, el umbral del dolor para el oído humano se sitúa en torno a los 130-140 dB; exposiciones prolongadas a partir de 75 dB pueden causar pérdida auditiva.