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INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA MUSICALConceptos básicos de Hardware y Software. La tarjeta de sonido. Drivers. Latencia12/10/2010

Introducción a la informática musical. La tarjeta de sonido Medín Peirón Martín - [email protected]

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DISTINCIÓN FUNDAMENTAL

12/10/2010Introducción a la informática musical. La tarjeta de sonido

Medín Peirón Martín - [email protected]

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HARDWARE

SOFTWARE

Componentes físicos, materiales, tangibles,del ordenador (dispositivos eléctricos,electrónicos, electromecánicos , mecánicos,cables, cajas o gabinetes, periféricos)

Equipamiento lógico , intangible (como los programas de cómputo, pero también sus datos y su documentación)

HARDWARE

Placa madre

CPU

Microprocesador/es

Periféricos

Entrada (E)

Salida (S)

E/S

Memoria principal (RAM)

DRAM

Memoria ROM Memoria secundaria

Disco duro

Disquetera

CD, DVD



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HARDWARE



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Placa Madre

Soporte con elementos soldados: el chipset permite que elmicroprocesador funcione en la placa base, los slots oranuras de expansión incorporar tarjetas externas

Aloja la mayoría de componentes hardware del ordenador(microprocesador, RAM, tarjeta gráfica, tarjetas deexpansión, periféricos de entrada y salida)

Contiene un gran circuito impreso que comunica (a travésde los buses) los distintos componentes

Tiende a integrar funciones (audio, vídeo, red) antesrealizadas con tarjetas externas

HARDWARE



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CPU

Es el “cerebro” del ordenador, capaz de interpretar y ejecutar instrucciones, que se traducen en el procesado de datos (cálculos)

Contiene al menos un microprocesador programable

El core (núcleo) es la parte del procesador que realiza todas las actividades de una CPU real. Los microprocesadores con un núcleo (mono) están siendo substituidos

por los de dos (dual) o cuatro (quad), con capacidad para realizar más tareas simultáneas, aumentando el rendimiento

El microprocesador puede incorporar memorias caché, controladoras de memoria e incluso unidades de procesamiento gráfico, antes montados

individualmente en tarjetas de expansión

La velocidad del microprocesador determina el rendimiento del ordenador, y depende de la frecuencia de reloj (ciclos por segundo que desarrolla) y de las

operaciones por ciclo que realiza

HARDWARE



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Periféricos

Estrictamente considerados como “accesorios” o no esenciales, aunque muchos son fundamentales

Unidades o dispositivos que permiten al procesador comunicarsecon el exterior, esto es, incorporar o exteriorizar información

Entrada

Permiten el ingreso de información, de alguna fuenteexterna (local o remota) o por parte del usuario, hacia el

procesador

Teclado, ratón, escáner, cámara web, joystick, lector de CD, lector de DVD, controlador MIDI, micrófono

Salida

Permiten dar salida a la información resultante de las operaciones realizadas por la CPU, entregándolas a otra

fuente externa (local o remota) o al usuario

Pantallas clásicas (no táctiles), impresoras, sintetizadores, módulos, samplers, altavoces

Entrada y salida

Pueden funcionar como dispositivos de entrada y de salida

Pantalla táctil, dispositivos de almacenamiento masivo, tarjetas de red, módems, secuenciador MIDI, tarjeta de

sonido

HARDWARE



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Memoria Principal o de trabajo (RAM)

Random-access: acceso aleatorio o directo, se tarda lo mismo en acceder a cualquiera de sus celdas

Permite acceso para lectura y también para escritura

Principal, central o de trabajo: va almacenando los datos y programas que la CPU lee, procesa y ejecuta

Temporal o transitoria: sus datos se van reescribiendo continuamente

Volátil: al perder la alimentación, pierde el contenido

DRAM: RAM dinámica, tiende a perder sus datos en breve tiempo, por lo que se va “refrescando” contínuamente a través de un circuito

A mayor tamaño de la RAM, mejor rendimiento; cuando en un momento se ocupa toda la RAM, se recurre al disco duro, y el rendimiento disminuye en picado

HARDWARE



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MemoriaROM

Read-only: permite acceso sólo para lectura, no para escritura

Permanente: al perder la alimentación, no pierde el contenido

Almacena programas relacionados con la Bios del Sistema, de gestióndel arranque, chequeo inicial del sistema, carga del sistema operativo

y con rutinas de control de dispositivos de entrada y salida

Memorias ROM en tarjetas de sonido e instrumentos musicales como samplers

HARDWARE



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Memoriasecundaria

Integrada por unidades de almacenamiento de datos

Estas unidades son dispositivos mixtos, de entrada y salida de datos

Estas unidades leen y escriben datos en soportes de almacenamiento

Son memorias permanentes: al perder la alimentación, no pierden el contenido

El disco duro es la más importante. Utiliza partes móviles (agujas) para su lectura, por lo que es lento (cuello de botella del sistema), cosa que no cambiará hasta su substitución por las

memorias de estado sólido, sin partes móviles, más rápidas y silenciosas

SOFTWARE



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Programario

Sistema Desarrollo Aplicación

SOFTWARE



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Sistema

Bios Sistema Operativo

DOS Windows Mac OS BeOS Linux

Android

Programario


SOFTWARE



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Síntesis y control musical

Códigotexto

C-Sound Supercollider

Objetosgráficos

MAX/MSP PD ReaktorAudioMulch

Programario


sr = 44100

kr = 4410

ksmps = 10

nchnls =2

aseñal 1000, 440, 1

out aseñal

SOFTWARE



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Aplicaciones

musicales

Stand-alone(autónoma)

SecuenciadoresMIDI

Cubase,

Logic

Notación de partituras

Finale, Sibelius

Edición lineal y destructiva

de audio

SoundForge

Edición no lineal y no destructiva de

audio (DAW o multipistas)

Nuendo

Pro-toolsDigital Performer

Instrumentosvirtuales

Samplers, sintetizadores, cajas de ritmo

Procesadodigital

Plug-in (se “enchufa” a una aplicación huésped a la

que complementa)


Procesadodigital

Programario


SOFTWARE



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Aplicaciones

musicales

Stand-alone(autónomas)

SecuenciadoresMIDI

Cubase,

Logic

Edición no lineal y no destructiva de

audio (DAW o multipistas)

Nuendo

Pro-toolsDigital Performer


Samplers, sintetizadores, cajas de ritmo

Procesadodigital

Plug-ins (se “enchufan” a una aplicación huésped a

la que complementan)


Procesadodigital

Programario


LA TARJETA DE SONIDO



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microprocesador integrado (descarga CPU), primero

gestión sólo de datos MIDI

Transmisor-Receptor Asíncrono Universal:

adapta datos MIDI a los del microcontrolador

microcontrolador incorpora capacidad de procesar digital mente la señal

(efectos digitales)

Memoria ROM para almacenar muestras

reproducibles por la tarjeta , que se convierte en sampler

Conversordigital->analógico

ConversorAnalógico->digital

Componentes




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Memoria que almacena temporalmente datos que viajan entre CPU y tarjeta. Si la CPU envía demasiado rápido, los datos se guardan en el buffer, si envía demasiado lento, la

tarjeta puede seguir reproduciendo lo que tiene almacenadoComponentes

La tarjeta funciona como sampler

La tarjeta funciona como sintetizador

Controla el flujo de señales que entran a la tarjeta y

salen de la misma

Salida digital, convertible a analógica (frecuentemente

para subwoofer)

Comunica CPU y tarjeta


Color Función

Rosa Entrada analógica para micrófono

Azul Entrada analógica "Line-In"

VerdeSalida analógica para la señal estéreo principal (altavoces frontales).

Negro Salida analógica para altavoces traseros.

Plateado Salida analógica para altavoces laterales.

NaranjaSalida Digital SPDIF que algunas veces es utilizado como salida analógica para altavoces centrales



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Conectores


CARACTERÍSTICAS AUDIO

• Frecuencia de muestreo (44 Khz, 48 Khz, 96 Khz, 192Khz)

• Resolución dinámica (16 o 24 bits)

• Algoritmo chip sintetizador: mejor síntesis tabla deondas que FM

• DSP libera la CPU y determina calidad y número deefectos digitales

• Memoria : tiende a emplearse RAM de sistema,aunque también hay X-Ram de tarjeta (64 Mb)

• Full duplex: capaz de grabar y reproducirsimultáneamente audio digital

• Half-duplex sólo puede realizar una de las dosoperaciones en cada momento.

• Número entradas: determina la cantidad de canalespor los que podemos grabar señales distintassimultáneas

• Número de salidas: determina el número de canales dereproducción independientes (2 para estéreo, 3 para2.1, 6 para 5.1, 9 para 8.1 etc…)



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CARACTERÍSTICAS MIDI

• Multitímbrica: número de instrumentos MIDI (ovoces) distintos que pueden ser reproducidos a lavez (64-320 )

• Polifonia: cantidad de notas MIDI diferentes quepueden tocarse a la vez

TARJETA DE SONIDO

Tipos según origen

Driver genérico: del sistema operativo, no aseguran mínima latencia ni rendimiento óptimo

Drivers del fabricante: tendránmenos latencia y más rendimiento.

P.e. ASIO, desarrollados por Steinberg, ideales para Cubase

Drivers de terceras partes (programadores independientes): pueden mejorar los del fabricante.

Probar Asio4All cuando ASIO de Steinberg no estén disponibles o no

den buen rendimiento

Ventajas

Se libera a los desarrolladores del sistema operativo de preocuparsepor todos los componentes que se

incorporaran al ordenador

Como el driver maneja directamenteel flujo de audio, y no el sistema operativo, se reduce la latencia

Pueden coexistir distintos driversaccesibles de forma independiente,

lo cual puede servir para duplicar entradas y salidas de la tarjeta

Driver multicliente: permite mezclaren tiempo real flujos de audio

provinientes de programas distintos

Inconvenientes

No son universales, funcionan con determinados sistemas operativos y

determinadas tarjetas

P.e. drivers GSIF, necesarios para el sampler Gigastudio, no son

soportados por SoundBlaster y “vuelven loco” al Windows



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Controlador=driver Programa intermediario entre el sistema operativo y, en este caso, la tarjeta de sonido

EJERCICIOS



21

Comprueba el procesadory la RAM de tu PC

Comprueba las característicasde tu tarjeta de sonido

EJERCICIOS



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Comprueba las salidas de tu tarjeta de sonido

Comprueba las entradas de tu tarjeta de sonido

Lecturas recomendadas

Hardware (Wikipedia)

Software (Wikipedia)

Memoria RAM y ROM

Sistema operativo (Wikipedia)

Tarjeta de sonido (Wikipedia)

Conectores SPDIF (Wikipedia)

Latencia (1)

Latencia (2)

Latencia (3)



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http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware



http://es.wikipedia.org/wiki/Software



http://www.bloginformatico.com/diferencias-entre-memoria-ram-y-rom.php

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo



http://es.wikipedia.org/wiki/Tarjeta_de_sonido



http://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_S/PDIF



http://www.musicador.com/la-latencia-de-audio-en-los-ordenadores-parte-1/




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