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Grabación digital

Visualización de los niveles de audio en una grabadora de audio digital ( Zoom H4n )

En la grabación digital , una señal de audio o video se convierte en un flujo de números discretos que representan los cambios en la presión del aire en el caso del audio, o los valores de croma y luminancia en el caso del video. Este flujo de números se guarda en un dispositivo de almacenamiento. Para reproducir una grabación digital, los números se recuperan y se convierten nuevamente a sus formatos de audio o video analógicos originales para que se puedan escuchar o ver.

En un par de convertidores analógico-digitales (ADC) y digital-analógicos (DAC) correctamente emparejados , la señal analógica se reconstruye con precisión, dentro de las limitaciones del teorema de muestreo de Nyquist-Shannon , que dicta la frecuencia de muestreo y el error de cuantificación en función de la profundidad de bits de audio o video . Debido a que la señal se almacena digitalmente, suponiendo que se detecten y corrijan los errores correctamente , la grabación no se degrada por copia, almacenamiento o interferencia.

Cronología

Proceso

Grabación

  1. La señal analógica se transmite desde el dispositivo de entrada a un convertidor analógico a digital (ADC).
  2. El ADC convierte esta señal midiendo repetidamente el nivel momentáneo de la onda analógica (audio) y luego asignando un número binario con una cantidad determinada de bits (longitud de palabra) a cada punto de medición. Cuanto mayor sea la longitud de palabra, más precisa será la representación del nivel de la onda de audio original.
  3. La frecuencia con la que el ADC mide el nivel de la onda analógica se denomina frecuencia de muestreo o tasa de muestreo. Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, mayor será la frecuencia de audio superior de la señal de audio digitalizada.
  4. El ADC genera una secuencia de muestras de audio digital que conforman un flujo continuo de 0 y 1.
  5. Estos números binarios se almacenan en medios de grabación como una cinta magnética , un disco duro , una unidad óptica o en una memoria de estado sólido .

Reproducción

  1. La secuencia de números se transmite desde el almacenamiento a un convertidor digital a analógico (DAC)
  2. El DAC convierte nuevamente los números en una señal analógica uniendo la información de nivel almacenada en cada muestra digital, reconstruyendo así la forma de onda analógica original.
  3. Esta señal se amplifica y se transmite a los altavoces .

Grabación de bits

Técnicas para grabar en soportes comerciales

En el caso de los casetes digitales , el cabezal de la cinta se mueve al igual que la cinta, normalmente en una configuración de exploración helicoidal , para mantener una velocidad lo suficientemente alta como para mantener los bits en un tamaño manejable.

En el caso de las tecnologías de grabación de discos ópticos, como el CD-R , se utiliza un láser para alterar las propiedades ópticas de la capa de colorante del medio. Para leer estos patrones se utiliza un láser más débil.

Parámetros de rendimiento

Tamaño de la palabra

La cantidad de bits utilizados para representar una señal de audio afecta directamente el ruido o la distorsión resultante en una grabación. [a] [54]

Frecuencia de muestreo

Como se indica en el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon , para evitar el aliasing , la señal de audio debe muestrearse a una frecuencia al menos dos veces mayor que la del componente de frecuencia más alta de la señal. Para audio con calidad musical, las frecuencias de muestreo de 44,1 y 48 kHz son las más comunes.

La grabación master puede realizarse a una frecuencia de muestreo más alta (es decir, 88,2, 96, 176,4 o 192 kHz). Se han publicado grabaciones PCM de alta resolución en DVD-Audio (también conocido como DVD-A), DualDisc (que utiliza la capa DVD-Audio) o High Fidelity Pure Audio en Blu-ray. Además, es posible publicar una grabación de alta resolución como un archivo WAV sin comprimir o FLAC comprimido sin pérdida [55] (normalmente a 24 bits) sin convertirlo a una versión inferior . Sigue habiendo controversia sobre si las frecuencias de muestreo más altas proporcionan algún beneficio verificable al producto de consumo. [56]

Cuando se va a crear un CD (el estándar del Libro Rojo de CD es 44,1 kHz y 16 bits) a partir de una grabación de alta resolución, la grabación debe convertirse a 44,1 kHz. Esto se hace como parte del proceso de masterización .

A partir de la década de 1980, la música grabada, mezclada o masterizada digitalmente solía etiquetarse con el código SPARS para describir qué procesos eran analógicos y cuáles digitales. Dado que la grabación digital se ha vuelto casi omnipresente, ahora los códigos SPARS rara vez se utilizan.

Corrección de errores

Una de las ventajas de la grabación digital sobre la grabación analógica es su resistencia a los errores. Una vez que la señal está en formato digital, no está sujeta a pérdidas de generación por copia. En lugar de la degradación gradual que se experimenta con los medios analógicos, los medios digitales están sujetos a un efecto de acantilado .

Véase también

Notas

  1. ^ El tramado añadido intencionalmente en el proceso de grabación transforma la distorsión de cuantificación en ruido.

Referencias

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