¿Qué es... una
tarjeta de sonido?
ESTA GUIA
EXPLICA EL FUNCIONAMIENTO DE LA TARJETA DE SONIDO ASI COMO SU
CORRECTA INSTALACION , BOCINAS DE MUCHOS CANALES ,ETC , LEELO
ESTA MUY COMPLETO
Un poco de historia
La PC no fue pensado en un principio
para manejar sonido, excepto por esa minibocina que en algunas
computadoras ya no se instala (o está desconectada) llamada
"altavoz interno" o "PC Speaker".
Ese pitido que oímos cuando arrancamos
el ordenador fue durante muchos años el único sonido que emitio
el PC en un principio, el altavoz servía para comunicar errores
al usuario, ya que la mayoría de veces, el ordenador debía
quedarse solo trabajando (los primeros ordenadores eran muy
lentos, y los usuarios tienen derecho a alejarse , jajajaajaj
Pero entró en escena el software que
seguramente MÁS ha hecho evolucionar a las computadoras desde su
aparición: los videojuegos. Probablemente los programadores
pensaron: "¿No sería maravilloso que los muñequitos ésos
emitieran sonidos? ¿No sería aún más increíble una banda
sonora?" Para quien jamás haya jugado a un juego con música o
sonido por el altavoz del PC,
ADC/DAC
Los ordenadores tenían
(siguen teniendo) un "problema", sólo saben trabajar con datos
digitales (más concretamente binarios, 0s y 1s), por lo que
cuando conectamos unos altavoces a nuestra tarjeta de sonido,
hay alguien que transforma esos datos digitales en analógicos
para que nuestro altavoz los entienda. De eso se encarga el DAC
(Conversor Digital-Analógico, ).
Y supongo que todo el mundo habrá deducido para qué sirve el
ADC (Conversor Analógico-Digital); efectivamente, cuando
grabamos desde una fuente externa (por ejemplo desde nuestro
equipo musical), deberemos transformar esos datos analógicos que
llegan por el cable en muestras digitales que podamos almacenar
en nuestro disco duro.
Pero a alguien le puede ocurrir que
necesite reproducir sonido, tratarlo al mismo tiempo con una
fuente externa y volver a grabarlo. O simplemente reproducir y
grabar al mismo tiempo. Esta característica se conoce como "fullduplex"
y debe estar presente en cualquier tarjeta de sonido
medianamente decente (creo que actualmente ya lo está en
prácticamente todas). Para ello, los dos conversores ADC-DAC
deben trabajar de forma separada.
16 bits
Nada de 32, 64, 128 y
256 bits. Las tarjetas de sonido (excepto muy raras excepciones
profesionales) toman las muestras de sonido a 16 bits Esto ha
llevado a engaño a mas de uno (y de dos) al creer que su tarjeta
de sonido trabajaba con más bits que su propio procesador (pero
se trata del numero de voces, que es otro tema completamente
distinto). Esos bits vienen a definir la posición del altavoz.
¿Qué significa esto? Vamos a explicarlo.
Para emitir sonidos, los altavoces se
mueven dando golpes. Estos golpes hacen que el aire que nos
rodea vibre, y nuestros oídos captan esas vibraciones y las
transforman en impulsos nerviosos que van a nuestro cerebro...
(bueno, eso ya no es cosa de los ordenadores). Pues bien,
deberemos indicarle al altavoz dónde debe "golpear". Para ello
simplemente le enviaremos una posición (en este caso un número).
Pues bien, cuantas más posiciones podamos representar, mejor
será el sonido. Y cuantos más bits tengamos, más posiciones
podremos representar (sencillo ¿verdad?).
|
8 bits
|
256
posiciones |
|
16 bits |
65536
posiciones |
La diferencia es
apreciable. Y supongo que todo el mundo se puede hacer una idea
de qué sonará mejor...
¿Son necesarios más bits? En principio
no; sin embargo, como en todo, cuando el ADC no es excesivamente
bueno, los últimos bits captados tienen información que no es
demasiado fidedigna. Esto significa que si podemos trabajar con
un mayor abanico de bits (20 o más), aunque perdamos calidad el
sonido final seguirá siendo igual de bueno.
44,1 KHz significa calidad de CD
Vamos a explicar esto.
Las tarjetas de sonido simplemente transforman una señal
continua (el sonido es algo continuo, no va a t-r-o-z-o-s) en
una discreta (aunque no lo parezca). Explicamos la palabra
"discreta": que sucede a ciertos intervalos de tiempo.
El sonido se degrada rápidamente.
La conclusión de este ejercicio de
dibujo a mano alzada es muy sencilla: cuanta más resolución
tengamos, mejor será la representación del sonido en nuestro
ordenador. Algunas tarjetas incorporan interpolación, mediante
la que se suavizan los picos y se puede volver a obtener una
onda más parecida a la original, mejorando, según los
fabricantes, la calidad de sonido. Realmente, aún no conozco a
ninguna persona que haya sido capaz de distinguir entre los dos
sonidos (con y sin interpolación).
¿Y porqué exactamente 44?1KHz? Por el mismo motivo por el
que el VHS emite 24 imágenes por segundo: si el ojo humano es
capaz de reconocer como mucho unas 30 imágenes por segundo,
sería un derroche de medios (y dinero) emitir 100 imágenes por
segundo, por el simple hecho de que no notaríamos la diferencia.
Del mismo modo, el oído humano es capaz de reconocer unos 44.000
sonidos cada segundo (o sea, capta el sonido con esa
frecuencia), con lo que la utilización de un mayor muestreo no
tiene ningún sentido (en principio).
Todas las tarjetas de sonido domésticas pueden trabajar con
una resolución de 44?1KHz, y muchas incluso lo hacen a 48KHz.
Las semi-profesionales trabajan en su mayoría con esos 48KHz y
algunas incluso con 50KHz. Las profesionales llegan cerca de los
100KHz.
La utilización de este muestreo
ampliado se debe al mismo motivo por el que algunas tarjetas
utilizan más de 16bits para cada muestra: si los datos de
partida no son suficientemente fieles o después nos vamos a
dedicar a modificar el sonido, perderemos calidad, así que
cuanta más calidad tengamos en un principio, mejores resultados
obtendremos al final, es mejor trabajar con un margen de
confianza.
MIDI, síntesis FM y tablas de
ondas
El sonido digital
siempre ha tenido diversos formatos (hasta llegar al mp3, el más
de moda actualmente). El sonido en formato digital tiene un
problema, y es su excesivo espacio para almacenar relativamente
poca información. Se pueden hacer los cálculos fácilmente: audio
a 44,1KHz, con 16 bits y en estéreo, nos da 172 Kb/segundo (10,3
MB por minuto, una auténtica barbaridad).
Este método de almacenar el audio digital "tal cual" es el
utilizado en los ficheros .wav o en los CD-Audio. Sin embargo,
no resulta útil para los profesionales del sector (sobre todo
para los compositores); imaginad la cantidad de disco duro y,
sobre todo, memoria que son necesarios para trabajar a pleno
rendimiento con el audio digital. ¿Cuál es la posible solución?
El formato MIDI (Musical Instrument Data Interface)
Al contrario que el audio digital, el formato MIDI no es el
sonido grabado, sino principalmente las notas musicales que lo
componen. Cualquier fichero MIDI ocupará poquísimo espacio,
debido a que tan solo es necesario almacenar las notas que están
sonando en cada momento. El formato MIDI nació para estandarizar
el comportamiento de los distintos instrumentos digitales, para
que las mismas notas sonaran "igual" en los distintos
instrumentos. Hoy en día existen teclados MIDI (los
archiconocidos sintetizadores), pianos MIDI (como el que tengo
en casa), violines MIDI (Celtas Cortos tiene uno, así como The
Corrs, que también lo utilizan), flautas MIDI, baterías MIDI, e
incluso gaitas MIDI (¿alguien ha escuchado alguna canción de
Hevia?).
Pues bien, en el caso del ordenador, alguien tendrá que
encargarse de reproducir las composiciones MIDI. Y por supuesto,
la solución está en aprovechar nuestra tarjeta de sonido. Como
el formato MIDI no son más que notas, tendremos que obtener los
sonidos de algún sitio, y existen dos opciones.
La síntesis FM es la más económica. Hasta el momento, y
desde hace mucho, ha sido la solución más empleada. La síntesis
FM no es más que un pequeño procesador que se encarga de imitar
el sonido mediante el empleo de fórmulas matemáticas
trigonométricas (sí, no estoy bromeando). Y en cierto modo, da
mejores resultados de los esperables.
|
Se trata de una onda bastante regular, que fácilmente puede
ser simulada por una ecuación.
Todas las ecuaciones están basadas en senos y cosenos. Para
quien no las conozca, la ecuación del seno es la de la derecha,
y la del coseno es idéntica pero desplazada sobre el eje x pi/2
unidades.
Si construimos a partir de las ecuaciones anteriores una
función (yo he construido una arbitrariamente),
obtendremos una especie de onda que en cierta manera se
parece a la que tenemos digitalizada a partir de un instrumento
real
Por supuesto, las ecuaciones y funciones que utiliza nuestra
tarjeta de sonido son mucho más complejas y las ondas mucho más
parecidas, excepto en un caso, en el de los instrumentos de
percusión, con ondas mucho menos estables, como se aprecia en el
siguiente ejemplo:
La solución que aportan YA la mayoría de tarjetas domésticas
, es la inclusión de la síntesis por Tabla de Ondas (WaveTable).
Esto no es más que el tener los sonidos de los instrumentos
grabados (a partir de instrumentos reales) en una memoria
incluida en la propia tarjeta (ROM que normalmente se puede
ampliar con RAM para añadir nuevos y mejores sonidos) o
utilizando la memoria del ordenador, en cuyo caso deberá tener
conector PCI en lugar de ISA. Con esto conseguimos una calidad
MUCHO mayor en la reproducción de canciones MIDI.
Actualmente sólo la Crystal,
SoundBlaster 16 y las compatibles Yamaha OPL3 de. (así como
algunas soluciones integradas en placas base y otras de
fabricante desconocido) funcionan sin tabla de ondas.
Tabla de ondas por software
¿Su tarjeta es de
síntesis FM? No todo está perdido, puesto que el segundo mp3
también lo grabé con mi Crystal, pero utilizando un sintetizador
virtual de Yamaha. Este sintetizador trabaja como lo haría una
tarjeta con tabla de ondas pero utilizando nuestro procesador
para utilizar los datos (notas musicales y efectos a aplicar).
Por supuesto, podremos usar nuestros
juegos con música MIDI y apreciaremos un notable aumento de
calidad musical, directamente proporcional a la pérdida de
velocidad de las animaciones. Hay que tener en cuenta que estos
sintetizadores virtuales tienen el problema de consumir
MUCHÍSIMOS recursos de CPU. Sin embargo podremos hacernos una
idea de si merece la pena adquirir una tarjeta de sonido que
incorpore tabla de ondas (aunque pocas tendrán la calidad de
Yamaha en instrumentos de percusión, son realmente increíbles)
DSP
Pues bien, tenemos un
montón de posibles voces que podremos tratar. En las soluciones
más avanzadas tenemos posibilidades de hacer nuestros primeros
pinitos en la música.
Cuando tratamos con una de las pistas de sonido que tenemos
grabada, por ejemplo, tenemos (en muchos casos) la posibilidad
de aplicarle efectos, como son el "chorus" o la reverberación.
Pero también simular sintetizadores de sonido, realizar "fades"
...
Por supuesto, este proceso de
modificación de una señal digital requiere potencia de cálculo,
pero normalmente se desea saber como afectara la aplicación de
un efecto en tiempo real. Es por ello que muchas soluciones,
sobre todo a partir de la gama media, incorporan un Procesador
Digital de Señales (DSP: Digital Signal Processor) para liberar
de trabajo al microprocesador del PC; uno de los más utilizados
actualmente es el EMU10K1.
Canales, altavoces y la fiebre
3D
Podríamos explicar el
concepto de canal o pista de forma sencilla como una pista de
sonido diferente para cada altavoz en la que estarán grabados
los datos que debe reproducir, para que no le lleguen datos de
otros altavoces. Así cada altavoz reproducirá el sonido que le
corresponde, logrando el deseado realismo.
Cuando apareció la entonces "revolucionaria" ADLIB, era
capaz de reproducir el sonido por 1 canal, o sea, hablamos de
sonido monoaural en su sentido más estricto. Cuando escuchamos
el sonido estéreo, nos llega mediante 2 canales, el izquierdo y
el derecho, mejorando mucho el realismo del sonido.
Pero llegó un momento en que esto pareció ser poco, y se
desató la fiebre 3D: ¿qué hace el sonido situado delante de
nosotros? ¿No sería mejor que nos rodeara? Pues esto van a
intentar reproducir los Dolby Surround, AC-3, A3D, THX,
DirectSound3D... Para producir sonido envolvente existen
multitud de sistemas:
Algunas tarjetas de sonido dicen ser capaces de producir
sonido 3D con tan sólo 2 altavoces (yo tengo una de esas, Estos
sistemas, más que sonido envolvente, crean "sonido extraño",
pues combinan los 2 canales del estéreo para provocar sensación
de profundidad en sonido (nunca sonido "envolvente").
Últimamente, además de los 2 altavoces tradicionales, los
vendedores ofrecen un Subwoofer (también conocido como
altavoz-enorme-que-no-sé-dónde-colocar). Este altavoz se utiliza
principalmente para la reproducción de los sonidos más graves,
pero seguiremos teniendo solamente 2 canales.
Otros utilizan 4 altavoces, en tarjetas de sonido
cuadrofónicas. Éstas tienen 2 salidas estéreo, para 2 pares de
altavoces (un total de 4). La calidad obtenida es bastante
buena, ya que, además de los 4 altavoces que hacen que
percibamos el sonido desde cualquier dirección, las tarjetas más
modernas incorporan software que permite la calibración de
nuestra posición con respecto a los altavoces, ajustando
automáticamente el volumen para que el sonido se "centre" en
nuestra cabeza (aunque suene muy complicado, la verdad es que es
de lo más sencillo: si un altavoz está más lejos de nosotros que
el otro y por los 2 emitimos el mismo volumen, el sonido lo
notaremos desplazado, el reto será ajustar el volumen de cada
altavoz para escuchar el sonido lo más centrado posible).
Sistemas más avanzados, aportan al
igual que ocurría con los sistemas de 2 altavoces, un subwoofer
junto con los 4 altavoces, consiguiendo un mayor realismo en el
sonido envolvente. Ya existen diversas soluciones (como el
Creative FPS 2000) que por un precio económico proporcionan
sonido cuadrafónico con cuatro altavoces y un subwoofer.
Especificaciones de sonido 3D
Ya hemos hablado un
poco del sonido 3D, sin embargo tenemos pendiente el responder
la pregunta de cómo se consigue. Vamos a responderla: del mismo
modo que existen juegos con gráficos 3D, también pueden soportar
sonido 3D (o ambiental). Si un juego 3D debe estar programado
con alguna librería gráfica 3D (léase Glide, Direct 3D o OpenGL),
también debe estarlo para soportar el sonido ambiental, mediante
el uso de alguna de los formatos existentes.
Los más conocidos son Direct Sound, Direct Sound 3D (a
partir de DirectX 6), Aureal A3D 1.0 o 2.0, Dolby Surround
Prologic o Dolby Digital.
Cada uno tiene sus ventajas e inconvenientes. Direct Sound
3D es muy utilizado en juegos en entornos Windows, por lo que su
soporte es casi imprescindible para poder disfrutar de los
mejores títulos de última generación en todo su esplendor.
Aureal A3D ha sido una API propietaria que en un principio se
utilizaba porque Direct Sound no soportaba sonido ambiental todo
lo bien que debería, sin embargo, con el nuevos Direct Sound 3D,
no debería ser necesario.
Mención aparte merecen las especificaciones Dolby Surround
Prologic y Dolby Digital, competencia directa del THX del
archimillonario George Lucas. Con la aparición del DVD se ha
revolucionado el sector de entretenimiento.
Cuando en nuestro ordenador tengamos
un reproductor DVD, podremos, en teoría, disfrutar de los
títulos de vídeo en ese formato. Pero si realmente queremos
disfrutar a fondo de ellos, serán necesarias 2 cosas. Primero,
una tarjeta decodificadora de MPEG2, porque con tan sólo nuestra
CPU la calidad que obtendremos no será la óptima; y por otro
lado, un sistema de sonido que soporte Dolby Digital, y en ello
incluimos la tarjeta de sonido, que debe ofrecer ese soporte, y
los altavoces, que deben ser los necesarios.
Dolby Digital o el cine en casa
Directamente importado
de los cines, así que podéis haceros una idea de la calidad.
El formato por excelencia del DVD es el Dolby Digital 5.1 o
AC3. Este formato es evolución directa del Dolby Surround
Prologic, utiliza 6 pistas, por lo tanto serán necesarios 6
altavoces: 1 central, 1 izquierdo y 1 derecho, 1 altavoz
izquierdo y 1 derecho para el sonido ambiente (detrás del
espectador) y 1 subwoofer para realzar los graves.
También será necesario un amplificador
que soporte este formato de sonido, además de nuestra tarjeta.
Un buen ejemplo es el Creative Desktop Theater 5.1 en conjunción
con una SoundBlaster Live!.
Altavoces autistas y compañía
Últimamente se ha puesto de
moda reducir costos al mínimo, como con los Winmódems, que
utilizaban la potencia de nuestro procesador para suplir varios
componentes que sencillamente no tienen. En el caso de los
altavoces, se habla con mucha facilidad de potencias de "60W,
120W, 200W..." musicales o PMPO, que en realidad son de 5 a 20W
reales; y por supuesto, unos altavoces buenos es IMPOSIBLE, como
sabe cualquier aficionado al sonido.
La última apuesta en el
ahorro son los altavoces USB. En teoría parece una buena idea,
enviamos los datos digitales por el puerto USB y los altavoces
se encargan de reproducir el sonido. No hay complicaciones y la
calidad de reproducción es bastante elevada. Además todas esas
soluciones (como la de Philips o Microsoft) también llegan con
un Subwoofer, por lo que su calidad de reproducción es bastante
elevada. Además, nos hemos ahorrado el dinero que cuesta una
tarjeta de sonido.
Como mayor contrapartida, su mejor ventaja: al no incluir ni
necesitar tarjeta de sonido, ¿alguien sabe cómo grabarlo? No
podremos conectar un micrófono y disfrutar de los divertidos
programas de Karaoke. También hay que decir que el precio no es
uno de sus mayores fuertes, comparados con altavoces
convencionales de buena calidad, con soluciones de 2, 3 (2 +
Subwoofer), 5 (4 + Subwoofer) o 6 (Dolby Digital) altavoces.
También como altavoces convencionales
(porque tenemos que conectarlos a una tarjeta de sonido) podemos
incluir a los monitores con altavoces incorporados, con mucho
estilo y una calidad de sonido aceptable (si no se es un
purista, claro). Una gran elección para "escritorios con
estilo".
Conectando nuestra tarjeta con
el exterior (y al revés)
Todos tenemos la parte
trasera de nuestro ordenador repleta de una maraña de cables.
Parte de la culpa la tiene la tarjeta de sonido.
Tradicionalmente se han utilizado conectores mini-jack, como
los que usamos en nuestro radiocasete portátil. Éstos siguen
siendo los más comunes en las soluciones de nivel bajo y medio.
Se trata de conexiones analógicas de media calidad, que no es
suficiente en muchos casos.
La explicación es sencilla; si al grabar el sonido se pierde
un poco de calidad, cuando lo tratamos un poquito más y al
grabarlo a soporte (al exterior) otro poco, en total hemos
perdido 2 pocos y un poquito, mientras que con otras soluciones
perderemos sólo un poquito.
Conectores tradicionales en las cadenas o minicadenas de
sonido domésticas son los RCA. Normalmente cada RCA es un canal
independiente (mientras que en el Jack van 2 canales juntos).
Por ello siempre van de dos en dos (clásicamente el rojo es el
canal derecho y el blanco el izquierdo). Ofrecen mayor calidad
que los conectores Jack tradicionales pero son más caros y menos
compactos.
Si buscamos calidad profesional, deberemos decantarnos por
una tarjeta con entradas y salidas S/PDIF o salidas ópticas
digitales. Éste ha sido desarrollado por Sony y Philips para
diseñar una interface de conexión digital de altas prestaciones.
Al tratar al sonido digitalmente, no se producen pérdidas de
calidad en ningún momento al pasar de soporte digital al
ordenador o viceversa.
Por último, las entradas y salidas MIDI. Serán necesarias en
caso de que vayamos a trabajar con dispositivos MIDI como
pudiera ser un teclado. Con la entrada MIDI, nuestras
composiciones serán mucho más sencillas, puesto que tan sólo
deberemos conectar nuestro teclado, y la partitura de la pieza
que toquemos aparecerá en la pantalla de nuestro ordenador (si
contamos con el software adecuado).
Si además de entrada, disponemos de una salida MIDI,
cualquier partitura en ese formato podrá ser reproducida por un
instrumento conectado, desde un teclado a una caja de ritmos
pasando por una guitarra o una batería (siempre que sean MIDI,
por supuesto).
Además de estos conectores externos,
los hay también internos, siendo el más importante el que va al
CD-ROM, para poder escuchar los CDs de música. Puede ser digital
(sólo en los más modernos) o el típico analógico, del cual hace
tiempo había varios formatos (para CD-ROMs Sony, Mitsumi,
IDE...) ahora ya unificados. Y en algunas tarjetas antiguas se
incluía un conector IDE de 40 pines para el CD-ROM (cuando los
CD-ROMs eran algo "extra" y no existía el EIDE con sus 2
canales).
