Clase 3

Definición Un controlador de dispositivo, llamado normalmente controlador (en inglés, device driver) es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico. Genera una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica al sistema operativo, cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

Características Existen tantos tipos de controladores como tipos de periféricos, y es común encontrar más de un controlador posible para el mismo dispositivo, cada uno ofreciendo un nivel distinto de funcionalidades. Por ejemplo, aparte de los oficiales (normalmente disponibles en la página web del fabricante), se pueden encontrar también los proporcionados por el sistema operativo, o también versiones no oficiales hechas por terceros.

Características Debido a que el software de controladores de dispositivos se ejecuta como parte del sistema operativo, con acceso sin restricciones a todo el equipo, resulta esencial que sólo se permitan los controladores de dispositivos autorizados. La firma y el almacenamiento provisional de los paquetes de controladores de dispositivos en los equipos cliente, mediante las técnicas descritas en esta guía, proporcionan las ventajas siguientes: Seguridad mejorada. Reducción de los costes de soporte técnico. Experiencia de usuario mejorada.

Placa de Sonido Una tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa informático llamado controlador (en inglés driver). El típico uso de las tarjetas de sonido consiste en proveer mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones multimedia engloban composición y edición de video o audio, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Algunos equipos tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de expansión. En el 2010 el hecho de que un equipo no incorpore tarjeta de sonido, puede observarse en computadores que por circunstancias profesionales no requieren de dicho servicio.

Ejemplos Tarjeta de sonido Sound Blaster Live! 5.1.

Ejemplos La AdLib Music Synthesizer Card, la primera tarjeta de sonido popular

Ejemplos Tarjeta basada en el chipset VIA Envy

Características Una tarjeta de sonido típica, incorpora un chip de sonido que por lo general contiene el Conversor digital-analógico, el cual cumple con la importante función de "traducir" formas de ondas grabadas o generadas digitalmente en una señal analógica y viceversa. Esta señal es enviada a un conector (para auriculares) en donde se puede conectar cualquier otro dispositivo como un amplificador, un altavoz, etc. Para poder grabar y reproducir audio al mismo tiempo con la tarjeta de sonido debe poseer la característica "full-duplex" para que los dos conversores trabajen de forma independiente.

Características Los diseños más avanzados tienen más de un chip de sonido, y tienen la capacidad de separar entre los sonidos sintetizados (usualmente para la generación de música y efectos especiales en tiempo real utilizando poca cantidad de información y tiempo del microprocesador y quizá compatibilidad MIDI) y los sonidos digitales para la reproducción. Esto último se logra con DACs (por sus siglas en inglés Digital-Analog-Conversor o Conversor-Digital-Analógico), que tienen la capacidad de reproducir múltiples muestras digitales a diferentes tonos e incluso aplicarles efectos en tiempo real como el filtrado o distorsión.

Funciones Grabación: La señal acústica procedente de un micrófono u otras fuentes se introduce en la tarjeta por los conectores. Esta señal se transforma convenientemente y se envía al computador para su almacenamiento en un formato específico. Reproducción: La información de onda digital existente en la máquina se envía a la tarjeta. Tras cierto procesado se expulsa por los conectores de salida para ser interpretada por un altavoz u otro dispositivo.

Funciones Síntesis: El sonido también se puede codificar mediante representaciones simbólicas de sus características (tono, timbre, duración...), por ejemplo con el formato MIDI. La tarjeta es capaz de generar, a partir de esos datos, un sonido audible que también se envía a las salidas. Aparte de esto, las tarjetas suelen permitir cierto procesamiento de la señal, como compresión o introducción de efectos. Estas opciones se pueden aplicar a las tres operaciones.

Componentes Interfaz con placa madre Buffer DSP (Procesador de señal digital) ADC (Conversor analógico-digital) DAC (Conversor digital-analógico) Sintetizador FM (modulación de frecuencia) Sintetizador por Tabla de Ondas Mezclador Conectores

Aspectos del sonido Muestreo de sonido Para producir un sonido el altavoz necesita una posición donde golpear, que genera, dependiendo del lugar golpeado, una vibración del aire diferente que es la que capta el oído humano. Para determinar esa posición se necesita una codificación. Por lo tanto cuanto mayor número de bits se tenga, mayor número de posiciones diferentes se es capaz de representar. Frecuencia de muestreo Las tarjetas de sonido y todos los dispositivos que trabajan con señales digitales lo pueden hacer hasta una frecuencia límite, mientras mayor sea esta mejor calidad se puede obtener las primeras tarjetas estereofónicas tenían una frecuencia de muestreo de 44100 Hz (igual que los reproductores de CD) con lo que la banda útil se extendió hasta los 20 KHz (alta calidad) pero se obtiene un sonido más claro cuando se eleva un poco esta frecuencia pues hace que los circuitos de filtrado funcionen mejor, por lo que los DAT (digital audio tape) tienen una frecuencia de conversión en sus convertidores de 48 KHz, con lo cual la banda se extiende hasta los 22 KHz.

Aspectos del sonido Canales de sonido y polifonía Otra característica importante de una tarjeta de sonido es su polifonía. Es el número de distintas voces o sonidos que pueden ser tocados simultánea e independientemente. El número de canales se refiere a las distintas salidas eléctricas, que corresponden a la configuración del altavoz, como por ejemplo 2.0 (estéreo), 2.1 (estéreo y subwoofer), 5.1, etc. En la actualidad se utilizan las tarjetas de sonido envolvente (surround), principalmente Dolby Digital 8.1 o superior. El número antes del punto (8) indica el número de canales y altavoces satélites, mientras que el número después del punto (1) indica la cantidad de subwoofers. En ocasiones los términos voces y canales se usan indistintamente para indicar el grado de polifonía , no la configuración de los altavoces.

Sonido 3D El sonido holofónico, u holofonía es una técnica de especialización sonora. La holofonía equivale en la grabación de audio lo que la holografía en la imagen. Para lograr la percepción del oyente respecto a la posición de la fuente de sonido, se graban las secuencias de cada oído independientemente empleando una cabeza de dummy equipada con dos micrófonos omnidireccionales situados a la altura de cada oreja. Luego ambas grabaciones se recombinan usando un algoritmo llamado Cetera. El resultado se emite por un único canal. Se supone que esta técnica imita a la forma que nuestro cerebro sigue para procesar el sonido, es decir a la escucha binaural (no confundir la holofonía con el estéreo: sonido que se emite por dos canales).

Tecnica El efecto con cabezas de maniquí que tratan de simular las condiciones auditivas de una cabeza humana, usando para ello unos órganos auditivos artificiales, en los que se colocan los micrófonos, donde deberían estar los oídos. De esta forma el sonido se graba de una manera aproximada a como llegaría a los oídos de una persona. Zuccarelli le agregó a su cabeza llamada Ringo una emisión de sonido interna de referencia, así los micrófonos graban la intereferencia creadas entre ambos sonidos (exterior y el propio), consiguiendo la tridimensionalidad del sonido. La holofonía se diferencia de la técnica de Head-Related Transfer Function (HRTF), en que esta última trata de simular mediante el procesamiento de la señal lo que la holofonía registra de manera directa.

Formato de Sonido 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 (etiquetado). Existen diferentes tipos de formato según la compresión del audio. 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.

Formato de sonido Algunos formatos de audio son: WAV MIDI AAC WMA OGG MP3 Real Audio

Formato de sonido Tal reducción de tamaño se realiza por eliminación de sonidos que el oído humano no puede oír. Al eliminar escalas de sonidos no audibles se reduce la cantidad de bytes necesarios en el archivo final. El mp3 tiene unas técnicas de compresión digital diferentes al CD. Por ejemplo, en los archivos digitales de CD, si dos sonidos tienen la misma frecuencia de onda, se elimina una de ellas. En cambio, hay otros parámetros que influyen en los mp3, por ejemplo, si hay un ruido fuerte, se eliminan los datos de los débiles, pues el oído humano solo escuchará el fuerte. Existen muchas versiones del codec mp3. Cada una de ellas dictamina que sonidos se han de eliminar y cuales no, por este motivo, no todas las versiones y configuraciones son iguales.

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