Conceptos de audio digital, principales factores y nueva tecnología

Aunque la llegada de la tecnología de audio digital ha permitido a los consumidores de todo el mundo escuchar medios de comunicación de masas como música, películas y programas de televisión de una forma que nunca antes había sido posible en la historia de la humanidad, la representación efectiva del audio en medios digitales implica una serie de pasos y procesos. Como el audio puede grabarse en multitud de formatos de archivo y utilizarse en numerosas aplicaciones, tanto en la industria empresarial como en la del entretenimiento, como los programas de transcripción automática y traducción, hay una serie de factores que influirán en la creación de archivos de audio digital. Dicho todo esto, algunos conceptos importantes que afectan a la forma en que suena y se utilizará el audio digital incluyen el formato y la estructura de los datos de audio, los canales y fotogramas de audio, el tamaño del archivo de audio y la compresión de audio.

Datos de audio, formatos y estructura

En términos sencillos, los archivos de audio digital están representados por un flujo de muestras, cada una de las cuales corresponde a la amplitud de la forma de onda de audio global, de acuerdo con la medición de una sección concreta de la forma de onda de audio global en relación con la señal de audio. En este punto, los archivos de audio digital utilizarán típicamente enteros de 16, 24 o 32 bits para cada muestra, mientras que los valores de punto flotante de 32 bits representan otro tamaño de muestra de audio comúnmente utilizado. Para ilustrar aún más este punto, el audio estéreo se crea generalmente utilizando muestras enteras de 16 bits, con una muestra destinada al estéreo izquierdo y derecho respectivamente. Combinadas, cada muestra de audio ocuparía 32 bits de memoria. Como los archivos de audio digital pueden contener varias muestras, pueden surgir rápidamente problemas de almacenamiento y ancho de banda de red. Por eso, los archivos de audio digital suelen comprimirse.

Canales de audio y tramas

Aunque un canal de audio se define como la representación del sonido que procede o se dirige a un único punto, existen dos tipos diferentes de canales de audio. En primer lugar, los canales de audio estándar se utilizan para presentar la gran mayoría de sonidos audibles dentro de un archivo de audio concreto. Por ejemplo, el audio estéreo permite a los oyentes escuchar la música por los altavoces izquierdo y derecho son un ejemplo común de canal de audio estándar. Por el contrario, los canales de realce de baja frecuencia (LFE) son canales de audio especializados que permiten a los oyentes escuchar vibraciones y sonidos de baja frecuencia que pueden oírse al escuchar archivos de audio, como los efectos especiales de una película de Hollywood. Por otro lado, un fotograma de audio es un registro de datos que contiene todas las muestras individuales disponibles en los canales de una señal de audio. Por tanto, el número de fotogramas de un archivo de audio concreto influirá en el tamaño y la calidad del sonido del archivo.

Tamaño del archivo de audio y ancho de banda de la red

Aunque el audio digital ofrece a los oyentes la posibilidad de escuchar música y contenidos de audio en dispositivos móviles y ordenadores, existen ciertas limitaciones, como ocurre con cualquier otra solución, programa o producto tecnológico. Así, el tamaño de un fotograma de audio, así como el número de fotogramas por segundo que componen los datos de audio, repercutirán tanto en el tamaño total del archivo como en el ancho de banda que se necesitará para enviarlo. Como los archivos de audio digital competirán con los de vídeo, correo electrónico e imagen en una misma red, los archivos de audio pueden llegar a ser demasiado grandes para enviarlos o recibirlos con eficacia. Si se tiene en cuenta la calidad de una red concreta, estos problemas se hacen aún más evidentes. Para combatir estos problemas, los archivos de audio deben comprimirse para que puedan compartirse de la forma más rápida y eficaz posible.

Compresión de audio

La compresión de audio consiste en reducir la cantidad de datos presentes en un determinado archivo de audio digital, a costa de la calidad de sonido del archivo en cuestión, dependiendo del formato de archivo de audio específico que se utilice. Por consiguiente, la compresión de audio se puede lograr de dos formas principales, compresión con pérdidas y compresión sin pérdidas. Como su nombre indica, la compresión sin pérdidas consiste en reducir los datos de un archivo de audio sin perder el detalle y la fidelidad del archivo original. Por el contrario, la compresión con pérdidas reduce la cantidad de datos del archivo a costa de perder parte de la calidad y fidelidad del sonido que podía haber en el archivo original. Dicho esto, la gran mayoría de los códecs de audio utilizan algún tipo de compresión con pérdidas, mientras que la compresión sin pérdidas es más adecuada para el audio profesional, donde la pérdida de calidad podría traducirse en una pérdida de negocio.

Cuando una persona ve una película o escucha su música favorita, una serie de complejos procedimientos garantizan que la experiencia sea agradable. Aunque el formato y la estructura de los datos de audio, los canales y fotogramas de audio, el tamaño del archivo de audio y la compresión de audio son cuatro factores principales que influyen en la creación de archivos de audio digitales, hay otra serie de factores que también hay que tener en cuenta siempre que se crea un archivo de audio. Sin embargo, estos cuatro conceptos básicos constituyen la base de la inmensa mayoría de los contenidos de audio que se consumen hoy en día en todo el mundo, y seguirán sustentando a las generaciones futuras.