L’ENREGISTRAMENT DIGITAL Fins ara només hem vist sistemes d’enregistrament analògic del so. Amb l’esdeveniment del Disc Compacte (Compact Disc CD en anglès), es va iniciar una nova època a l’enregistrament dels so, passant de l’enregistrament analògic al digital. Aquest pas va donar una major fiabilitat i durabilitat a l’enregistrament i una major qualitat del so. Per enregistrar el so va ser necessari convertir el senyal analògic què arribava a un senyal digital i a l’inrevés quan es reproduïa era necessari convertir el senyal digital què sortia del capçal en un senyal analògic què es pugues reproduir en un altaveu. La introducció del CD, patentat per les empreses Sony i Philips i comercialitzat a partir de 1982, va permetre passar de l’enregistrament analògic del so al enregistrament digital.

NATURA DEL SO Abans d’explicar la digitalització del so recordem què és. El so és una ona de pressió què es transmet per un medi material. Aquest medi pot ser gasós , líquid o sòlid. Això ho podem comprovar posant un despertador dintre d’una campana de buit. A mesura què traiem l’aire de la campana deixa d’escoltar-se. Això és perquè el sò no es pot propagar en el buit. Però encara podem escoltar el so posant la orella sobre la taula o mossegant-la. En aquest cas escoltem el so què es propaga per la taula i els nostres ossos. Experiment amb el so dintre d’una campana de buit. En aquest cas la radio encesa es deixe d’escoltar quan es fa el buit dintre de la campana. Una vegada es torna a deixar entrar l’aire es torna a escoltar el so. Durant l’experiment es pot observar què encara s’escolta el so però amb un volum molt baix. És el so què es transmet pels elements sòlids de l’experiment, com ara la pròpia campana, el pedestal sobre el què es troba la ràdio…

LES ONES SONORES (1) (2) (3) Una ona és una vibració què es desplaça per l’espai. Poden ser de dos tipus: Transversal, si la vibració es produeix a la direcció perpendicular a la què es desplaça, com succeeix a les onades del mar. Longitudinal, si la vibració es produeix a la mateixa direcció en què es desplaça, com succeeix a un pèndol de Newton. El so és produeix per què les partícules que formen el medi material comencen a vibrar. En aquesta vibració acaben xocant les unes amb les altres, la qual cosa va transmetent la vibració. Per tant el so és una ona longitudinal. Ona transversal (1), vibra a la direcció perpendicular a la què es desplaça i a sota un pèndol de Newton (2), es transmet la vibració d’una bola a l’altra fins què arriba a l’altre extrem (3). (1) (2) (3)

CARACTERÍSTIQUES DE LES ONES SONORES Aquesta vibració nosaltres la percebem com un canvi de pressió què mou els nostres timpans, o la membrana d’un micròfon. Com a qualsevol ona percebem les següents característiques: Amplitud. Freqüència. L'amplitud és la intensitat del so i es mesura de decibels (dB). La freqüència és el nombre de vegades per unitat de temps què vibra el so, i es mesura en Hertzs (Hz). A cada freqüència sonora li correspon una nota musical, per exemple a la nota La de la primera octava li correspon la freqüència de 440 Hz. Diferents freqüències de so des de 21 Hz fins a 19415 Hz. Fixeu-vos què a mesura què augmenta la freqüència s’observen més vibracions donat què el temps representat és sempre el mateix, però el nombre de vibracions per unitat de temps va augmentant. També a mesura què augmenta la freqüència el so és cada vegada més agut fins què es deixa d’escoltar.

EL TO Les ones sonores què produeixen els instruments musicals i la veu humana no tenen una única freqüència, sinó què son el resultat de la superposició d’ones de diferents freqüències. Aquestes ones què es superposen són múltiples de la freqüència base, o sobretons. Depenent de la caixa de ressonància de l’instrument s’atenuaran unes freqüències i es magnificaran altres. Com a resultat l’ona què produeix un instrument musical no és una ona sinusoïdal, sinó què presenta pertorbacions degudes als sobretons. Nota de 432 Hz i de 440 Hz produïdes per diferents instruments musicals. Fixeu-vos què la funció d’ona canvia d’un instrument a l’altre, degut als diferents sobretons de què està composada cada ona.

DIGITALITZACIÓ DE LA FUNCIÓ D’ONA Corcs d’un CD (1), d’un Disc Versàtil Digital, DVD (2) i un Disc de Vinil. Els corcs del CD i DVD porten una sèrie de punts i ratlles, què es poden interpretar com a una successió de 0 i 1’s, és un registre digital, i en canvi el corc d’un Disc de Vinil és una oscil·lació què fa vibrar l’agulla i aquesta vibració es converteix en una oscil·lació elèctrica què es converteix en so als altaveus, és a dir és un registre analògic. Ara què hem vist què el so és una funció d’ona, podem entendre com es digitalitza. El què es fa és un mostreig a un intèrval de temps constant de l’amplitud de l’ona. Aquesta amplitud la podem convertir en un parell de números: L’instant èn què es produeix aquesta intensitat. L’amplitud del so a aquest instant. Aquests números són els què convertirem en binari i això serà el què enregistrarem al Disc Compacte. Evidentment quan més curt sigui el temps de mostratge més fidelitat tindrà l’ona què emmagatzemem a l’ona real, però també ocuparà més espai.

FORMATS DE COMPRESSIÓ El format cda, què és el què utilitzen els CD, té un temps de mostratge de 23 μs, la qual cosa dona una freqüència de mostratge de 44100 mostres per segon. En canvi el format Fraunhofer Layer 3, o MP3, té una freqüència de mostratge de 22050 mostres per segon. Com a resultat el mostratge què fa l’MP3 representa una pèrdua de qualitat, donat què s’eliminen les freqüències superiors a 22050 Hz. Aquesta pèrdua, no produeix una pèrdua de qualitat excessiva donat què aquestes freqüències no són audibles per l'oïda humana. La pèrdua de qualitat es deu a què amb aquestes freqüències s’eliminen els sobretons d’alguns instruments, la qual cosa canvia el to del so captat per l’instrument Malgrat tot la compressió què s’aconsegueix amb l’MP3 i altres formats de compressió, com l’Ogg-Vorbis, ATRAC i AAC, i Microsoft Media Àudio, és tan gran què compensa àmpliament la pèrdua de qualitat. Sense aquests formats de compressió seria impensable comprimir l'àudio per enviar àudio per internet, o enregistrar una pel·lícula de 90 minuts a un DVD.

TRAÇAT DE LA FUNCIÓ D’ONA

EDICIÓ DE SO AMB L’AUDACITY (1) Quan obrim amb l’audacity un arxiu de so, veiem en primer lloc una representació gràfica de la funció d’ona del so. En primer lloc veiem el nombre de pistes què en què hem enregistrat el so: Una si és un enregistrament monoaural. Dos si és un enregistrament estereofònic (stereo). A sobre, a l’esquerra veiem èls controls típics d’un reproductor multimèdia: Reproducció. Rebobinat Avançament. Aturada provisional. Aturada. A la dreta d’aquests controls tenim les eines d’edició de so: Sel·lecció, per sel·leccionar un tros determinat de l’enregistrament. Ampliació/Reducció, per veure amb més detall la zona ampliada. Tirador de so, per augmentar o disminuir el volum del so. Eina de desplaçament, per desplaçar el tros sel·leccionat. Eina de dibuix, per fer anotacions sobre l’enregistrament. Mode multieina, per aplicar més d’una eina a un enregistrament. A sota de les eines d’edició de so, tenim les eines típiques de qualsevol programa d’edició, ja sigui text, imatge, so o vídeo: Retall. Còpia. Enganxa. A l’esquerra de tot tenim el control de gravació/reproducció què ens permet controlar el volum de la gravació o reproducció.

EDICIÓ DE SO AMB L’AUDACITY (2) Controls de Reproducció Controls de volum Controls d’edició Pistes