Con el avance de la informática, hemos llegado a una época donde el proceso de datos se produce a tal velocidad que nos permite realizar muchas de las cosas que antes estaban reservadas para grandes equipos. Cosas como el proceso de imágenes a color real, sonido de calidad y vídeo (mezcla de imágenes y sonido), han pasado a ser manejadas por cualquiera que tenga un ordenador de medianas prestaciones. Como consecuencia de este avance se puso de moda una palabra que hasta hace poco tiempo no eran muchas las personas que la utilizaban: MULTIMEDIA. Multimedia es una palabra que prácticamente todo el mundo que está introducido en informática ha pronunciado alguna vez, pero que muy pocos saben lo que encierra (no te sorprendas si te digo que por el año 90, Mario Conde quería formar un holding Multimedia). Entre las muchas cosas que parece que agrupa la palabra multimedia se incluye el sonido, y será de éste del que nos ocupemos en adelante.

He querido diferenciar sonido y música porque, aunque habitualmente son conceptos que van unidos, en algunos casos no van de la mano. Bajo el punto de vista del ordenador, sonido lo llevamos oyendo desde que a alguien se le ocurrió conectar un speaker (altavoz) a una CPU. Sin embargo, la música no llevamos tanto tiempo escuchándola en nuestra computadora (se entiende música de calidad).

Una de las preguntas que me hacía cuando comenzaba en este mundillo, es por qué se necesita un sofisticado ordenador para reproducir música, cuando con un simple motor y una aguja de coser se puede reproducir un disco (eso sí, con el oído pegado a la aguja y con un disco de vinilo). Para los que a estas alturas se pregunten esa cuestión (que espero sean pocos) explicaré la forma de almacenar y reproducir sonido en el ordenador.

Formatos digitales

Para los menos adentrados en los detalles técnicos diré que, para que el ordenador pueda manejar señales analógicas, como es el sonido, es necesario hacer una discretización y convertir esas señales a señales digitales. Por eso necesitamos un dispositivo llamado conversor analógico/digital.

En primer lugar debemos saber que el sonido se caracteriza por su onda. Una onda es una señal de amplitud variable (en nuestro caso una señal eléctrica si se propaga por cable o una presión sonora si el medio es el aire).

La digitalización consiste en cuantificar esa amplitud de onda. Antes de continuar voy a definir dos conceptos que son claves en la digitalización, como son: Tasa de muestreo y resolución.

·  La tasa de muestreo es el número de lecturas que se hacen por unidad de tiempo.

·  La resolución es el número de estados diferentes que se pueden distinguir en una señal.

A mayor resolución y mayor tasa de muestreo se obtendrá mayor fidelidad en la señal muestreada. Por ejemplo, en la siguiente figura, se puede ver que la onda de arriba está muestreada a mayor tasa de muestreo, pero sin embargo, posee menor resolución que la de abajo (basta fijarse en los puntos negros):

Figura 1

Las primeras digitalizadoras de sonido que se difundieron masivamente (como la Sound Blaster) alcanzaban cotas de aproximadamente 22000 lecturas por segundo y una resolución de 8 bits (2^8=256 estados diferentes). Para alcanzar calidad profesional, como la calidad del CD, se necesitan alcanzar resoluciones de 16 bits (2^16=65536 estados diferentes) y 44100 muestras por segundo (44.1Khz). La razón de digitalizar a esta tasa de muestreo es un teorema postulado por el Sr. Shannon en el que a grandes rasgos dice que la tasa de muestreo de una señal debía ser al menos el doble de la máxima frecuencia alcanzable. Puesto que el oído humano no oye nada que supere los 20Khz, imagina de dónde salen los 44.1 KHz. Para que te des cuenta de lo que esto supone en datos, voy a realizar unos simples cálculos: Si queremos digitalizar 3 minutos de música, que es en media lo que suele durar una canción, y muestreamos 44100 veces por segundo, como en cada muestra almacenamos dos bytes (16 bits o un word) obtenemos:

3m x 60seg/min x 44100muestras/seg x 2bytes/muestra=
-----------------
15.876.000 bytes

Luego, para poder almacenar una canción de tres minutos con calidad profesional en el ordenador, necesitamos casi 16 Mb. Si miramos un poco hacia atrás, veremos que no hace tanto tiempo que los ordenadores nos ponen a disposición sistemas de almacenamiento masivo a bajo precio y velocidad moderada. Aún así, hoy en día es bastante «indigerible» esa cantidad de datos incluso con un Pentium de 90Mhz.

Una vez que ya sabemos a grandes rasgos cómo se introduce la música en un ordenador, nos falta por saber cómo se almacena. Es evidente que esa cantidad de información no la podemos guardar en la RAM, fundamentalmente por dos motivos: el primero es que se nos pierde la canción en el momento de desconectar el ordenador, un argumento más que suficiente para tener que buscar otro sistema de almacenamiento, pero no es el único, ya que no todos los equipos poseen tal cantidad de RAM (algunos nos hemos conformado con los míseros 4 megas). Por lo tanto, es necesario almacenar esta información en el disco duro, para lo cual necesitamos un fichero; pero como al término fichero siempre va unido el de formato, te preguntarás en qué formato se puede almacenar la música.

La respuesta es: en el que quieras, siempre que después sepas interpretarlo, pero lo aconsejable es guardarla en un formato más o menos estándar. Ninguno lo es totalmente, pero sí hay varios que son los más difundidos en el mundo del PC; éstos son: RAW, WAV y VOC. Los formatos RAW y VOC les explicaré en próximas entregas mientras que el formato WAV es básicamente igual que el VOC.

Otras formas de almacenamiento

Por supuesto, existen otras formas de almacenar música que no necesitan esa cantidad de datos. La idea es hacer una descripción numérica de la música, es decir, digitalizar la partitura. Supongamos que queremos digitalizar una blanca correspondiente al RE que proviene de un piano. Esto puede suponer (dependiendo del tempo y esas cosas de los músicos) alrededor de un segundo. Si digitalizamos la onda producida necesitaríamos 1 * 44100 * 2 = 88200 bytes, sin embargo, si decimos que el DO=01, DO#=02, RE=03... y asignamos a la trompeta el 01, al piano el 02, y así con todos los instrumentos que intervengan en la canción, podríamos codificar el sonido de esta forma: «020301», siendo:

02

03

01

Instrumento

Nota

Duración

Como puedes observar con sólo tres bytes hemos conseguido guardar la misma información. Desde luego que este código que me acabo de inventar no es ni mucho menos apropiado, pero intenta ilustrar de qué otras formas se puede almacenar sonido. Podríamos hacer una «pirueta mental» y comparar la digitalización de la onda con un bitmap escaneado y la digitalización de la partitura con un dibujo hecho con Corel Draw! o AutoCad.

Un formato que apareció con anterioridad a la necesidad de almacenamiento de música en el ordenador fue el formato MIDI (del que se habló en los números 0 y 2 de Login:). Este formato es conceptualmente parecido al explicado líneas más arriba y es uno de los que más se utilizan en la composición musical. El formato MIDI tiene el problema de que necesitamos disponer de un sintetizador (bien sea el de siempre con sus teclas y demás botoncitos... o el que incluyen muchas de las tarjetas de sonido) que nos reproduzca el sonido del instrumento en cuestión.

La solución a este problema se encuentra en el popular formato MOD. Este formato que tuvo sus orígenes en el Amiga, es un híbrido entre el formato RAW y el formato MIDI. Se encarga de coger la parte buena de cada digitalización, es decir, guarda en formato RAW una nota de cada instrumento que se va a utilizar y guarda la canción propiamente dicha de una forma parecida al MIDI. Así que, cuando va a tocar una nota de un instrumento, toma el RAW del instrumento y lo reproduce. Un problema añadido es que sólo se digitaliza una nota por instrumento (un sample), por ejemplo un DO, por lo que para reproducir un RE, un FA... es necesario que el programa que se encarga de la interpretación del MOD incluya un algoritmo de interpolación que permita a partir de una nota deducir todas las demás. Este formato le explicaré con profundidad en posteriores entregas y comentaré los programas más difundidos que se encargan de la composición de MOD's (trackers) y los que se encargan de la reproducción de MOD's (players).