QUÉ ES ANALÓGICO

Texto e ilustraciones José Antonio E. García Álvarez




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Contenido:


Introducción
Captura de imágenes analógicas
Cómo captan las imágenes las cámaras 
   fotográficas analógicas
Grabación de imágenes analógicas en 
   videocinta
> Grabación de sonidos analógicos



 

GRABACIÓN DE SONIDOS ANALÓGICOS


Con la invención del “fonógrafo” por el norteamericano Thomas Alva Edison en 1877, se comenzaron a realizar las primeras grabaciones analógicas de sonido, 61 años después de que el francés Nicéforo Niepce lograra capturar las primeras imágenes fotográficas analógicas de la historia. La grabación de los sonidos en el aparato de Edison se realizaba sobre la superficie de unos cilindros recubiertos con papel de estaño, donde quedaban registradas, en forma de surcos visibles a simple vista, las variaciones o sinuosidades de las ondas acústicas. 

Debido a la poca consistencia que presentaba el papel de estaño, las primitivas grabaciones se estropeaban después de reproducirlas unas pocas veces, convirtiéndose en inservibles. Por esa razón, después de realizar muchas pruebas, Edison sustituyó los cilindros de estaño por otros similares, pero esta vez recubiertos con cera endurecida, que resultaron ser mucho más duraderos que los de estaño, aunque la técnica de grabación continuó siendo la misma.   


Fonógrafo de Edison donde se puede observar el cilindro de cera endurecida colocado de forma horizontal al final del cono que hacía las veces de bocina para reproducir los sonidos grabados. (Foto Wikipedia)


Unos años después, en 1887, el también norteamericano Emile Berliner mejoró la técnica de grabación al inventar el “gramófono”, que en lugar de un cilindro utilizaba un disco plano de ebonita con los surcos del sonido grabados en su superficie formando una espiral. El disco de ebonita se colocaba encima de un plato que se hacía girar a 78 r.p.m (revoluciones por minuto) aproximadamente, por medio de una manivela que tenía el aparato en su costado.

Foto de un gramófono de Berliner donde se puede apreciar un antiguo disco. de 78 r.p.m. colocado encima del plato giratorio.



A pesar de los grandes esfuerzos realizados por Edison para mantener el interés de la gente por el cilindro de su sistema de grabación, el disco de ebonita de Berliner se impuso en poco tiempo por la facilidad que presentaba para reproducir masivamente las copias en comparación con la dificultad que en ese sentido presentaban los cilindros de cera de Edison. Esos cilindros no se podían copiar de un original a otro, sino que había que grabarlos siempre de forma directa uno a uno por separado, como si fuera siempre una grabación original, al contrario del disco de Berliner que sólo requería de una primera grabación original o “master” para poder duplicar tantas copias como fuera necesario.

El primitivo fonógrafo de Edison y el posterior gramófono de Berliner eran aparatos de funcionamiento completamente mecánico, pues no empleaban electricidad ni poseían circuitos electrónicos para grabar, ni para reproducir los sonidos. Para hacer funcionar el mecanismo de esos primitivos aparatos reproductores de sonido había que accionarlos de forma manual, haciendo girar una manivela que ambos incorporaban en un costado.

Para grabar los sonidos tanto en el cilindro de cera como en el disco de ebonita, se empleaba un mecanismo similar al que poseían los equipos de reproducción equipados con una aguja que o bien abría los surcos del sonido, o reproducía posteriormente el sonido grabado. Para grabar sobre la superficie del disco, la aguja que se utilizaba para reproducir los sonidos se sustituía por otra acoplada directamente a la membrana de un dispositivo que hacía las veces de primitivo micrófono. Esa aguja se colocaba encima de la superficie del cilindro o del disco en movimiento y cuando el micrófono captaba los sonidos dejaba impreso un surco sinuoso, visible a simple vista, conteniendo los sonidos grabados.

 

Si observamos la superficie de un viejo disco de 78 r.p.m. se podrán apreciar perfectamente unos surcos que en forma de espiral comienzan en el borde externo y finalizan llegando casi al centro. Si utilizamos una lupa se podrá apreciar la sinusoide que se forma a lo largo de los surcos, que representa la huella visible del sonido grabado en el disco.

Sección muy ampliada de la superficie de un. antiguo disco de 78 r.p.m., en la se pueden. apreciar las sinusoides que forman los surcos,. correspondientes al sonido analógico grabado..



Con el desarrollo de la electrónica durante la primera mitad del siglo pasado y el empleo masivo de las válvulas electrónicas de vacío para su uso en equipos amplificadores de sonido, a finales de la década de los años 40 aparecieron los discos de vinilo monofónicos simples de 45 r.p.m. (Singles) y extendidos (E.P. o Extended Play), y los de 33 1/3 r.p.m. de larga duración (L.P. o Long Playing).

Un disco de 78 r.p.m., de 10 pulgadas (24,8 cm) de diámetro, admitía una sola canción por cada cara. Uno de vinilo de 45 r.p.m., de 6 7/8 pulgadas (17,4 cm) de diámetro, admitía también una sola canción por cada cara si era sencillo (Single) o dos por cada cara si era extendido (Extended Play). Sin embargo, un L.P. (Long Playing), de 12 pulgadas (30 cm) de diámetro y 33 1/3 r.p.m. podía admitir hasta seis canciones por cada cara.  

A.- Antiguo disco de 78 r.p.m.
B.- Disco de vinilo sencillo (single), de 45. r.p.m.
C.- Disco de vinilo L.P. o Long Playing, de. 33 1/3 r.p.m.


Los discos originales de 45 y de 33 1/3 r.p.m. se grababan de forma parecida a la de su antecesor de 78 r.p.m., pero no de forma mecánica, sino electrónica, empleando la tecnología del “microsurco”, mucho más estrechos y menos profundos que los surcos que se podían observar anteriormente en los discos de 78 r.p.m.



Casete de audio de amplio uso antes de la existencia de los CDs de música.

También a mediados del siglo pasado se comenzaron a emplear cintas magnetofónicas para uso profesional y doméstico, y posteriormente casetes, también magnetofónicos, que a diferencia de los discos tenían la ventaja que no sólo permitían reproducir los sonidos analógicos grabados, almacenándolos de forma magnética, sino también grabarlos uno mismo y borrarlos posteriormente en el momento que quisiéramos para volver a grabar otros sonidos. Tanto los discos de vinilos como posteriormente las cintas magnetofónicas mejoraron en gran medida la calidad de reproducción de los sonidos grabados utilizando la técnica de alta fidelidad.


Si utilizamos de nuevo una lupa y observamos la superficie de los discos de vinilo de 45 y los de 33 1/3 r.p.m., se podrá apreciar, igualmente, la huella impresa que dejaba el sonido grabado en el microsurco. En un inicio esos discos, al igual que los anteriores de 78 r.p.m. eran todos monofónicos o monoaurales, ya que se empleaba un solo canal para grabar el sonido y para reproducirlo. Posteriormente, en la década de los años 50 del siglo pasado, se comenzó a desarrollar la técnica de grabación estereofónica, o de dos canales de grabación incorporando también la tecnología de la alta fidelidad. La nueva técnica estereofónica, a diferencia de la monofónica, permitió realizar una grabación simultánea por dos canales independientes uno del otro, pero que al reproducirlos al mismo tiempo por dos altavoces diferentes y separados a cierta distancia de los oídos de una persona, creaban una sensación de relieve espacial del sonido que se escuchaba.

La técnica de grabación estereofónica se empleó en los discos de vinilo de 45 y de 33 1/3 r.p.m. y en las cintas magnetofónicas desde finales de los años 50 hasta la aparición en 1980 de los discos compactos o CDs. Incluso por aquel entonces se llegó a grabar hasta por cuatro canales independientes en las cintas magnetofónicas, empleando cuatro cabezales de grabación. Esa tecnología se denominó “cuadrofónica” para diferenciarla de la grabación estereofónica de dos canales.


Con el CD o “Compact Disc” finalizó la era de las grabaciones analógicas para dar paso a una nueva tecnología: la de las grabaciones digitales. Esta tecnología en lugar de utilizar una aguja para abrir los surcos de sonido en un disco o un cabezal para grabar las cintas magnéticas, emplea un dispositivo láser, cuyo rayo de luz, al incidir sobre la superficie del soporte óptico o CD graba primero y lee después la información de los sonidos que contiene grabados en forma digital.


Comparación de tamaño y capacidad de grabación entre un antiguo disco de vinilo de 45 r.p.m. (A), grabado con sonido analógico y un CD o disco compacto (B), grabado con sonido digital. Un disco de vinilo de 45 r.p.m. podia contener como máximo dos canciones por cada cara, mientras que un CD con una capacidad de 700 megabytes puede contener alrededor de 20 canciones para 80 minutos de reproducción en total y si las canciones están en formato MP3, el mismo CD admitirá más de 100, para varias horas de reproducción.


Como aclaración, el sonido digital no es audible directamente por el oído humano, ya que está compuesto por cadenas de ceros “0” y unos “1” solamente, que constituyen la representación binaria de la información analógica digitalizada. Cuando queremos reproducir el contenido grabado en forma digital en un CD o en cualquier otro soporte similar, es necesario que otro dispositivo denominado DAC (Digital to Analog Converter – Convertidor Digital-Analógico) convierta de nuevo el “sonido digital” en “sonido analógico”, para que pueda ser de nuevo audible por el oído humano.

En una grabación analógica, las vibraciones acústicas de los sonidos que capta el micrófono, ya sea música, voz o ruidos ambientales, se transforman en impulsos eléctricos analógicos que toman la forma de una onda sinusoidal continua. En el caso de los antiguos discos empleados para reproducir música, tal como se vio más arriba en una de las fotos que ilustra este tema, dicha sinusoide queda impresa de forma visible en su superficie una vez finalizada la grabación. Con relación a las cintas magnetofónicas, las partículas de hierro que contiene la emulsión que recubre su base de acetato antes de ser grabada con algún sonido o cuando éste es borrado se encuentran de forma desordenada. Si reproducimos así la cinta, lo único que se escucha es una especie de "ruido" de fondo. El cabezal magnético del equipo de grabación será el encargado de que una cinta magnetofónica o casete sea capaz de captar y reproducir sonidos reconocibles, reagrupando las partículas de hierro contenidas en la emulsión. A medida que se realiza la grabación, las partículas de hierro se organizan siguen las variaciones correspondiente a la sinusoide del sonido que se va captando. Sin embargo, a pesar de que en una cinta magnetofónica o en un casete de audio ya grabado las partículas de hierro se encuentran organizadas, la sinusoide correspondiente al sonido grabado no es perceptible a simple vista, como en el caso de los antiguos discos de 78 r.p.m , o los discos de vinilo.

Por otra parte, los impulsos eléctricos que genera el micrófono constituyen la superposición de todos los sonidos captados con sus correspondientes frecuencias, tonos y timbres, que dan lugar al surgimiento de los armónicos que diferencian unos de los otros dentro de la sinusoide. Esa superposición será la que permitirá que reconozcamos y diferenciemos después por separado, a la hora de reproducirlos, cada uno de los sonidos grabados. Por esa razón cuando reproducimos una grabación realizada sobre un soporte cualquiera, como un antiguo disco de vinilo, CD, DVD, reproductor MP3, etc., que contienen canciones grabadas con acompañamiento musical, podemos reconocer por los timbres y los tonos no sólo la voz del intérprete, sino también los instrumentos musicales que se utilizaron en la grabación.











En la figura de la izquierda se pueden observar tres. sinusoides correspondientes a tres sonidos “analógicos". diferentes : A.- Sonido  puro  de  alta  frecuencia  (agudo). como el que emite un violín. B.- Sonido puro de baja. frecuencia  (grave),  como  el  que  emite  un  contrabajo.. C.-.Mezcla de varios sonidos  de  instrumentos  musicales. de diferentes frecuencias. En la representación gráfica  de. la sinusoide "C" , se puede apreciar la forma irregular  que. forman los armónicos que acompañan a la onda.



Físicamente, la sinusoide del sonido analógico está formada por una tensión o voltaje variable, a la que se le superponen las frecuencias y amplitudes de onda de todos los sonidos que capta uno o varios micrófonos en el momento de realizar una grabación. Si esa sinusoide la observamos en un osciloscopio veremos la similitud existente entre las variaciones de la onda que observamos reflejada en la pantalla de ese instrumento electrónico y la sinusoide impresa en los surcos de los antiguos discos fonográficos después de ser grabados.


Osciloscopio en cuya pantalla se puede apreciar. la representación gráfica de una sinusoide. correspondiente a un sonido analógico.


En resumen, en sus inicios toda la tecnología fotográfica, cinematográfica, de grabación y reproducción del sonido en los antiguos discos fonográficos, las cintas magnetofónicas y los casetes de audio, así como la grabación y reproducción de imágenes en video, eran “analógicas” antes de aparecer la tecnología digital que abrió paso al desarrollo de la grabación en CDs y DVDs.



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  Última actualización: abril de 2012