sábado, 31 de agosto de 2013

El Aparato auditivo: ¿Cómo y Porqué escuchamos?




Oído: órgano responsable de la audición y el equilibrio. Se divide en tres zonas: externa, media e interna.

Las partes más externas del oído son el pabellón auditivo, que es la zona visible del oído, y el conducto auditivo, que está encerrado y atrapa la suciedad. Este canal transmite los cambios de presión de aire y las ondas sonoras al tímpano, o membrana timpánica. En el tímpano comienza el oído medio, que también incluye la trompa de Eustaquio y los tres pequeños huesos vibrantes del oído: martillo, yunque y estribo. La cóclea y los canales semicirculares constituyen el oído interno. La información pasa desde el oído interno al cerebro vía nervio auditivo.

El oído externo es la parte del aparato auditivo que se encuentra en posición lateral al tímpano o membrana timpánica. Comprende la oreja o pabellón auricular o auditivo (lóbulo externo del oído) y el conducto auditivo externo, que mide aproximadamente tres centímetros de longitud y presenta dos zonas: una externa que es fibrocartilaginosa y otra interna que es ósea


El oído interno es un laberinto de conductos enredados que contienen fluido y que están relacionados con el sentido del oído y con el equilibrio. Hay tres canales dentro de una estructura con forma de caracol llamada cóclea. Las vibraciones sonoras, amplificadas por los huesos del oído medio, viajan por estos canales y mueven pequeños pelos que estimulan fibras conectadas a su vez con el nervio auditivo. Los sonidos procedentes del exterior, se codifican de esta forma para viajar al cerebro. La parte posterior del oído interno alberga los canales semicirculares. Estos canales, conectados entre sí por una estructura llamada vestíbulo, son sensibles a la gravedad, a la aceleración y a la postura y movimientos de la cabeza.
Incluye el mecanismo responsable de la conducción de las ondas sonoras hacia el oído interno. Es un conducto estrecho, o fisura, que se extiende unos quince milímetros en un recorrido vertical y otros quince en recorrido horizontal. El oído medio está en comunicación directa con la nariz y la garganta a través de la trompa de Eustaquio, que permite la entrada y la salida de aire del oído medio para equilibrar las diferencias de presión entre éste y el exterior. 


SABÍAS QUÉ ....
El rango de audición, igual que el de visión, varía de unas personas a otras. El rango máximo de audición en los seres humanos incluye frecuencias de sonido desde 16 hasta 28.000 ciclos por segundo. El menor cambio de tono que puede ser captado por el oído varía en función del tono y del volumen. Los oídos humanos más sensibles son capaces de detectar cambios en la frecuencia de vibración (tono) que correspondan al 0,03% de la frecuencia original, en el rango comprendido entre 500 y 8.000 vibraciones por segundo. El oído es menos sensible a los cambios de frecuencia si se trata de sonidos de frecuencia o de intensidad bajas.

La sensibilidad del oído a la intensidad del sonido (volumen) también varía con la frecuencia. La sensibilidad a los cambios de volumen es mayor entre los 1.000 y los 3.000 ciclos, de manera que se pueden detectar cambios de un decibelio. Esta sensibilidad es menor cuando se reducen los niveles de intensidad de sonido.

Las diferencias en la sensibilidad del oído a los sonidos fuertes causan varios fenómenos importantes. Los tonos muy altos producen tonos diferentes en el oído, que no están presentes en el tono original. Es probable que estos tonos subjetivos estén producidos por imperfecciones en la función natural del oído medio. Las discordancias de la tonalidad que producen los incrementos grandes de la intensidad de sonido, es consecuencia de los tonos subjetivos que se producen en el oído.







Formatos de Audio (:


Un formato de archivo de audio es un contenedor multimedia que guarda una grabación de audio (música, voces, etc.). Lo que hace a un archivo distinto del otro son sus propiedades: cómo se almacenan los datos, sus capacidades de reproducción, y cómo puede utilizarse el archivo en un sistema de administración de archivos.



Por un lado hay formatos de audio sin compresión como es el caso de WAV, y por otro hay formatos de audio con pérdida y formatos de audio sin pérdida. 

Algunos formatos de audio 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.
2.- AAC (del inglés Advanced Audio Coding) es un formato informático de señal digital audio basado en el Algoritmo de compresión con pérdida, un proceso por el que se eliminan algunos de los datos de audio para poder obtener el mayor grado de compresión posible, resultando en un archivo de salida que suena lo más parecido posible al original. 
Este formato AAC ha sido elegido por Apple como formato principal para los iPods y para su software iTunes. También es utilizado en otras aplicaciones por Ahead Nero, Winamp y Nintendo DSi. 


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.


4.-Windows Media Audio o WMA es un formato de compresión de audio con pérdida, aunque recientemente se ha desarrollado de compresión sin pérdida, es propiedad de Microsoft. 

Compite con el MP3, antiguo y bastante inferior técnicamente; y Ogg-Vorbis, superior y libre, usando como estrategia comercial la inclusión de soporte en el reproductor Windows Media Player, incluido en su popular sistema operativo Windows. 

Aunque el soporte de este formato se ha ampliado desde Windows Media Player y ahora se encuentra disponible en varias aplicaciones y reproductores portátiles, el MP3 continua siendo el formato más popular y por ello más extendido. 

A diferencia del MP3, este formato posee una infraestructura para proteger el Copyright y así hacer más difícil el "tráfico P2P" de música. 


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 MIDI
  • El formato MIDI (Musical Instrument Digital Interface = Interface Digital para Instrumentos Digitales) en realidad no resulta de un proceso de digitalización de un sonido analógico. Un archivo de extensión *.mid almacena secuencias de dispositivos MIDI (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


Fuente: wikipedia.org



Patrones Polares de Micrófonos




Polar <span class=

El patrón polar de un micrófono es su sensibilidad al sonido en relación a la dirección o ángulo del que procede el sonido, o dicho de una forma más fácil la calidad con la que el micrófono "escucha" el sonido procedente de distintas direcciones. Los tipos más habituales de direccionalidad son: omnidireccional, cardioide y supercardioide.

El patrón polar determina en qué direcciones un micrófono es mas sensible, y por lo tanto de donde recogerá mas sonido. 


Patrones Polares:

Cardiode: Un micrófono cardioide tiene la máxima sensibilidad en su parte frontal y la mínima en la trasera. Esto le ofrece un total aislamiento contra el sonido de ambiente no deseado y hace que sea mucho más resistente a la re alimentación

 Super Cardiode:Los micrófonos supercardioides ofrecen un patrón de captura más estrecho que los cardioides y tienen un gran nivel de rechazo del ruido de ambiente. Pero también captan algo de la señal procedente directamente de detrás de ellos.
Omnidireccional: El micrófono omnidireccional tiene una salida o sensibilidad igual en todos los ángulos, lo que implica que es capaz de captar sonidos procedentes de todas las direcciones

Bidireccional: Un micrófono con un patrón polar en forma de ocho capta el sonido procedente de delante y de atrás del micro pero no el de los laterales (ángulo de 90º)
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Estos tipos de micrófonos son los llamados unidireccionales. Se les llama así ya que principalmente recogen sonido de la parte frontal de la casula, aunque el hyper y super cardiode tienen un pequeño lóbulo de sensibilidad en la parte de atrás. 

Símbolos para patrones polares.









Símbolo Directividad
 Cardioid
 Supercardioid
 Forma de ocho
 Omnidireccional
 Semicardioide
 Hipercardioide
NOTA:
 Efecto de proximidad: Todos los micros direccionales (es decir, cardioides, supercardioides) están sujetos al llamado efecto de proximidad. Este efecto se produce cuando el micrófono es colocado demasiado cerca de la fuente de sonido y se produce un aumento en la respuesta en graves y, como consecuencia de ello, un sonido más cálido pero también más opaco.

Tipos de micrófonos

Micrófonos

Los micrófonos son transductores electroacústicos que se ocupan de transformar la presión sonora ejercida sobre su cápsula en energía eléctrica. La membrana o diafragma es un elemento fundamental que está presente en cada uno de ellos
Los micrófonos constan de un transductor, que es el mecanismo que convierte las ondas acústicas en señales eléctricas. 


ESPECIFICACIONES DE LOS MICRÓFONOS:

Sensbilidad: Es la medida de la cantidad de salida eléctrica que se produce por la toma de un sonido. 

Linealidad o distorsión: 
 Las características de la distorsión de un micrófono están determinadas, sobre todo, por el cuidado con que se ha construido y montado el diafragma.
Ruido: Los micrófonos producen una muy pequeña cantidad de corriente, que toma sentido cuando consideramos como electricidad las partes móviles que deben preceder con exactitud a las ondas sonoras.
Niveles : La salida de los micrófonos tiene, por necesidad, una señal muy débil, del orden de -60 dB.

Micrófonos dinámicos o de bobina móvil:


Rango de Frecuencias: Entre 40-16.000 hertz.

Características: Es un micrófono direccional, poco sensible a las ondas acústicas y muy robusto físicamente.

Funcionamiento: Las variaciones de presión de la onda sonora hacen vibrar el diafragma acoplado a la bobina, ésta se mueve en un campo magnético generando corrientes eléctricas.
Aplicaciones: Se utiliza en muchas situaciones en las que no se puede utilizar un microfono de otras características  debido a su poca sensibilidad, en conciertos o grabaciones de baterías con este tipo de micrófonos es mucho mas fácil captar solo la fuente sonora deseada.  En conciertos se utiliza prácticametne para todo (voces, guitarras, baterías) y en estudio principalmente para algunos elementos de la batería como la caja, el bombo y el charles.






Micrófono de condensador o electrostático:
Rango de Frecuencias: 20-18.000Hz
Características: Suelen ser microfonos de direccionabilidad variable, permitiendo elegir la direccionalidad (cardioide, direccional u omnidireccional). Tienen una captación muy sensible y una respuesta en frecuencia amplia y fiable.
Funcionamiento: La cápsula microfónica esta formada por dos placas de condensador, una fija y la otra móvil, separadas por un material aislante. La placa móvil se acerca o se aleja de la fija según los cambios de presion sonora, provocando una variación en el voltaje almacenado, lo que genera la señal eléctrica. Estos microfonos necesitan corriente para funcionar, debido a que las placas del condensador la necesitan para poder funcionar.
Aplicaciones: Se utiliza sobretodo en estudio por su fiable respuesta en frecuencia, debido a su sensibilidad es complicado usarlo en actuaciones en directo debido al acoplamiento. Tiene múltiples aplicaciones, entre las principales estaría la grabación de voces, guitarras acústicas, violines, viento, bajos acústicos, microfonos aéreos de batería, y en general se pueden utilizar para la mayoría de grabaciones en estudio.

Micrófono de cinta o gradiente de presión:

Rango de frecuencias: 30-18.000Hz
Características: Son microfonos muy sensibles, con una respuesta en frecuencia muy uniforme, con muy buena calidad sonora, tienen el inconveniente de ser poco robustos y poco compactos, sensibles al viento y fácilmente saturables en distancias cercanas o para fuentes sonoras fuertes.
Funcionamiento: Una cinta metálica ligeramente plegada que se mueve entre los polos de un imán, las variaciones de presión sonora en las caras hacen que la cinta se mueva, las corrientes eléctricas inducidas generan la señal electrica.
Aplicaciones: Se usa casi exclusivamente en estudio, debido a su sensibilidad y su poca robustez, para grabación de tomas vocales, violines u otros instrumentos con una sonoridad no muy elevada.

Ley de los Armónicos (;


La ley de armónicos se fundamenta en la serie de armónicos naturales que genera un sonido, es decir cuando uno toca un sonido se generan dentro de el sonidos que son menos audibles a los cuales se
llaman armónicos. A continuación se muestra la serie de armónicos moldeadas al pentagrama
tomando como referencia la nota DO.


Sonido fundamental ----> Sonidos internos (Armónicos)
A mayor numeración (nota) mayor altura sonora (Agudo) y a menor numeración menor altura sonora (Grave).e).


Nomenclatura Musical
Semitono.- Es el doceavo fragmento que resulta de dividir al circulo sonoro en 12 partesiguales y su nomenclatura es 1.
Notas Dodecafónicas .- Son los Puntos que se generan en el circulo sonoro al dividirlo en12 partes iguales, cada punto representa una nota del sistema dodecafónico.

MIDI (Interfaz Digital de Instrumentos Musicales)




MIDI 
Se trata de un protocolo de comunicación serial estándar que permite a los computadores, sintetizadores, secuenciadores,controladores y otros dispositivos musicales electrónicos comunicarse y compartir información para la generación de sonidos.


Esta información define diversos tipos de datos como números que pueden corresponder a notas particulares, números de patches de sintetizadores o valores de controladores. Gracias a esta simplicidad, los datos pueden ser interpretados de diversas maneras y utilizados con fines diferentes a la música. El protocolo incluye especificaciones complementarias de hardware y software.
Se caracteriza por la ligereza de los archivos, pudiendo almacenarse multitud de melodías complejas, como las de música clásica tocadas con varios instrumentos, en muy poca memoria.
El estándar MIDI fue inicialmente propuesto en un documento dirigido a la Audio Engineering Society por Dave Smith, presidente de la compañía Sequential Circuits en 1981. La primera especificación MIDI se publicó en agosto de 1983.
Cabe aclarar que MIDI no transmite señales de audio, sino datos de eventos y mensajes controladores que se pueden interpretar de manera arbitraria, de acuerdo con la programación del dispositivo que los recibe. Es decir, MIDI es una especie de "partitura" que contiene las instrucciones en valores numéricos (0-127) sobre cuándo generar cada nota de sonido y las características que debe tener; el aparato al que se envíe dicha partitura la transformará en música completamente audible.
Los aparatos MIDI se pueden clasificar en tres grandes categorías:
·         Controladores: generan los mensajes MIDI (activación o desactivación de una nota, variaciones de tono, etc). El controlador más familiar a los músicos tiene forma de teclado de piano, al ser este instrumento el más utilizado a la hora de componer e interpretar las obras orquestales; sin embargo, hoy día se han construido todo tipo de instrumentos con capacidad de transmisión vía interfaz MIDI: órganos de tubos, guitarras, parches de percusión, clarinetes electrónicos, incluso gaitas MIDI.
·         Unidades generadoras de sonido: también conocidas como módulos de sonido, reciben los mensajes MIDI y los transforman en señales sonoras (recordemos que MIDI no transmite audio, sino paquetes de órdenes en formato numérico).
·         Secuenciadores: no son más que aparatos destinados a grabar, reproducir o editar mensajes MIDI. Pueden desarrollarse bien en formato de hardware, bien como software de computadora, o bien incorporados en un sintetizador.


MIDI puede direccionar hasta 16 canales (también llamados voces, o instrumentos); por ello, al instalar el sistema MIDI será necesario asignar un número de canal para cada dispositivo.


Tabla 2. Modos de funcionamiento MIDI
Número
Nombre
Descripción
1
Omni on / poly
Funcionamiento polifónico sin información de canal
2
Omni on / mono
Funcionamiento monofónico sin información de canal
3
Omni off / poly
Funcionamiento polifónico con múltiples canales
4
Omni off / mono
Funcionamiento monofónico con múltiples canales

Sistema Binario

El sistema de numeración binario 
O también llamado  de base 2 es un sistema posicional que utiliza sólo dos símbolos para representar un número: 1 y 0
La palabra binario viene de "bi-" que significa dos.
Los agrupamientos se realizan de 2 en 2: dos unidades de un orden forman la unidad de orden superior siguiente.
Este sistema de numeración es sumamente importante ya que es el utilizado por las computadoras para realizar todas sus operaciones.
En el sistema binario el número 2 no existe, cuando llegamos a 2 unidades se forma un nuevo orden, entonces 2 se escribe "10" .
Este sistema, muy práctico para los cálculos automatizados con sistemas electrónicos digitales, es sin embargo un tanto engorroso en la escritura cotidiana, ya que la expresión de las cantidades resulta muy larga.
Binario 
Decimal
0
0
1
1
10
2
100
4
1000
8
10000
16
100000
32
1000000
64
10000000
128
100000000
256
1000000000
512
10000000000
102
Para mostrar que un número es binario, ponemos un pequeño 2 detrás: 11102
De esta manera nadie pensará que es el número decimal "1110" (mil ciento diez).






El formato MIDI no permite la riqueza de matices sonoros que otros formatos ni la grabación a partir de eventos sonoros analógicos.
El sistema binario, en ciencias e informática, es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es el que se utiliza en las computadoras, debido a que trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo cual su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0).