La historia de un pionero del audio digital

El año es 1983. Oscar Bonello, fundador de la compañía Solidyne ( http://www.solidyne1.com , fabricante de consolas de audio para radios y estudios de grabación), viaja a Estados Unidos y se encuentra con una PC XT de IBM.

La fascinación por la computadora es instantánea: "Como a todo ingeniero, me pareció una cosa fenomenal; las computadoras siempre habían estado fuera de mi bolsillo, pero de repente ver una máquina de 5000 dólares que podía hacer todas esas cosas me maravilló", recuerda.

Y Bonello, que desarrolla estos equipos desde 1968, que es ingeniero electrónico pero encontró su hogar en la psicoacústica (ciencia que investiga cómo las personas procesan e interpretan los sonidos) a mediados de la década del 70, que conoció la radio y la acústica a los 11 años de la mano de un tío amante de la electrónica y del invento de Marconi, tuvo una idea: ¿por qué no ponerle sonido a la PC?

"Estamos hablando de una época en que no existía el multimedia, ni las placas de audio, ni nada -advierte Bonello-. Yo mismo no sabía muy bien cómo funcionaba una PC, pero quería ver si podíamos ponerle sonido y conectarla a la consola de una radio."

Solidyne ya había tenido una relación fallida con la informática, produciendo aparatos de automatización de radio con equipos de cinta abierta, una aventura tecnológica que deparó pérdidas comerciales, pero sirvió para ver que algunas cosas se podían hacer, si se estudiaba el tema lo suficiente.

Bonello armó un equipo de trabajo para analizar la posibilidad de hacer una tarjeta de audio digital. Entre los integrantes estaba Gustavo Pesci, hoy presidente de Hardata (compañía sobre la que el suplemento Informática publicó una nota el 17 de julio último).

"Lo primero que teníamos que resolver no era un problema informático, sino de hardware -explica Bonello-. En ese entonces un disco rígido almacenaba 10 megabytes (MB) y costaba 3000 dólares. No alcanzaba para nada, porque digitalizar una señal de audio requiere muchísima información." Una señal de audio digitalizada a 44,1 KHz, es decir, con calidad de compact disc, toma 44.100 muestras por segundo y codifica cada muestra en 16 bit por canal, lo que implica más de 10 MB por cada minuto codificado. Era evidente que las necesidades de la placa estaban muy por encima de la tecnología disponible.

Una opción que tenía Bonello y su equipo era comprimir la información mediante un algoritmo, pero por ese método no es posible comprimir la música o la palabra porque son señales muy complejas, que casi no tienen redundancia. Comprimir el texto de esta nota, por ejemplo, es relativamente simple porque sólo hay una serie de menos de 30 caracteres que, combinados, se repiten a lo largo del archivo. Pero encontrar dos sonidos iguales es más complicado.

"Se me ocurrió entonces aplicar una teoría bastante antigua (se conoce desde 1924) que viene de la psicoacústica, y que es el principio de enmascaramiento de bandas críticas -relata Bonello-. Es una propiedad que hace que el oído, analizado en bloques de 10 milisegundos, sea insensible a una gran cantidad de frecuencias, porque están fuera de su rango sensible o un sonido fuerte hace que el oído no registre otras frecuencias cercanas, pero de menor potencia."

El principio de enmascaramiento es el que se usa hoy para la compresión de audio en el MP3, por ejemplo, pero en ese momento nadie había llevado la teoría a la práctica. "Fue la primera aplicación, que yo conozca, que se le encontró en la tecnología de audio a esa teoría -afirma Bonello-. Ahí empezamos a desarrollar un sistema que trabajaba con circuitería digital dentro de la placa, porque la PC misma no tenía todavía la capacidad para procesar todos los algoritmos de digitalización necesarios."

Como todavía no se habían inventado los chips especializados en digitalizar el sonido, tuvieron que hacer una placa de lógica discreta ("un tremendo plaquetón", recuerda Bonello, divertido), es decir, montar varios integrados muy especializados en una misma placa (ver foto de la derecha).

El resultado fue una tarjeta que comprimía las señales de audio analógicas en una relación de 20 a 1. Es decir, la información digitalizada que ocupaba 20 bit se codificaba en 1 para mantener una calidad de sonido tipo FM. Como referencia, el MP3 permite una compresión de 12 a 1 manteniendo la calidad del audio digital original (el archivo se puede comprimir más, pero pierde calidad).

La primera del mundo

Pero el MP3 no existía todavía; sólo en 1987, cuando Bonello estaba ultimando los detalles de la quinta generación de placas que fabricó, comenzaron los estudios sobre compresión de audio en el instituto alemán Fraunhofer que derivarían en el MP3, conocido técnicamente como MPEG-1 capa 3. MPEG significa Moving Picture Experts Group , un grupo internacional de expertos reunido para codificar imágenes en movimiento y permitir su transmisión en redes digitales que se formó a principios de 1988, a instancias del experto italiano Leonardo Chiariglione. Consultado por correo electrónico, Chiariglione explicó que la intención del MPEG era lograr un estándar para video digital en un soporte tipo compact disc, aunque la capa 3 del MPEG-1 se usó para audio exclusivamente, y que su aplicación en la PC fue imprevista.

"En junio o julio de 1988 -afirma Bonello- presentamos al público la versión comercial de la primera placa digitalizadora con compresión de audio del mundo, llamada Audicom." Sim Wong Hoo, el fundador de Creative Labs, presentó un mes después su Game Blaster, la primera placa de sonido estéreo popular con calidad digital, pero sin compresión (Creative ya había lanzado una PC multimedia en mayo de 1986, con poco éxito).

En abril de 1990 la placa fue presentado en la exposición anual de la Asociación Nacional de Emisoras de Estados Unidos ( National Broadcasting Association ). "Fue cómico, porque en la muestra la gente miraba por debajo de la mesa buscando un equipo de música -relata Bonello-. No podían creer que el sonido saliera de una computadora."

El 10 de agosto de ese año, La Nación publicó una nota sobre el producto. Para entonces, ya se habían vendido equipos en América latina y Europa, y Bonello había dado conferencias ante la plana mayor de Radio France y otras estaciones europeas.

Solidyne usaba una norma de compresión propietaria, y durante dos años sus algoritmos se usaron junto a los de Dolby y el MPEG-1. Pero en noviembre de 1992 el Organismo Internacional de Estandarización (ISO) aceptó esta última como norma estándar internacional.

A partir de allí, Solidyne siguió fabricando placas, pero dando soporte a otras normas además de la suya. "Fue quizás una competencia injusta, porque terminamos compitiendo contra una norma gratuita -sostiene Bonello-. Pero de alguna manera todos salimos beneficiados."

A mediados de la última década se hicieron populares los chips de DSP ( Digital Signal Processing , procesado digital de señales), procesadores especializados en codificar y comprimir señales de audio y video.

Solidyne los aplicó en sus placas, mientras desarrollaba sus consolas digitales para radio, compitiendo contra otras tres o cuatro empresas en el mundo que aplicaron el mismo concepto de una consola de audio secundada por una PC.

"Además de la música digital, hubo otra revolución más silenciosa en los últimos años -advierte Bonello-. Con el aumento de potencia de cálculo de las PC, los DSP ya no son necesarios, porque el procesador central puede manejar la computadora y hacer los cálculos para decodificar la música sin problemas. Esa revolución golpeó duro a los fabricantes de placas. Nosotros ya la habíamos visto venir y habíamos reducido nuestra inversión en los DSP, sabíamos que la decodificación iba a dejar de hacerse en la placa de sonido. Hoy con un Pentium III a 500 MHz sobra para hacer la decodificación".

La gente de Solidyne sigue desarrollando placas, pero haciendo hincapié en otros aspectos: "Tenemos muy buenos integrados, conversores de 20 bit de última generación, salidas digitales y balanceadas para las conexiones a la consola, etcétera. Ahora estamos exportando placas, porque al no usar un procesador son más barata y podemos competir con el exterior con mejores precios."

La radio virtual

Solidyne no se quedó en las placas digitalizadoras. Además de seguir fabricando consolas de audio tradicionales, agregó software para crear sistemas de audio digitales. La última versión del sistema, el Audicom 6 , incluye algunos conceptos que ayudaron a definir lo que Bonello llama la radio virtual.

El programa permite controlar todo lo que sucede en una radio desde la pantalla de una PC: organizar los temas musicales, intercalar los avisos, los separadores, abrir los micrófonos para que hable el locutor, mezclar una voz con una canción, etcétera.

El software permite incluso automatizar la musicalización de la radio, con el módulo AutoDJ : si se hace una base de datos con la música (digitalizada y almacenada en el disco rígido de la PC) y se le otorgan valores a los 14 ítem que la configuran (tempo, modo, posición en el ranking musical, etcétera), se puede programar el estilo musical de la radio durante todo el día y definir la rotación de los temas (cuántas veces en el día se pasan al aire).

Si se hace un cambio luego de confeccionada la lista (se quita una canción, un locutor habla de más o de menos) el programa intercala separadores o promociones para que no se descompagine el orden siguiente.

También se puede automatizar el anuncio de la hora, la temperatura y la humedad (Solidyne vende una pequeña sonda meteorológica para colocar fuera de la radio) grabando las palabras base que luego la aplicación seleccionará para confeccionar la frase de anuncio.

La radio puede ser operada a distancia; conectarse a transmisiones vía satélite; un movilero puede grabar su nota por teléfono, editarla, aprobarla e insertarla dentro de la grilla de programación; etcétera.

El equipo (el software más la placa digitalizadora, pero sin incluir la consola de audio) tiene un precio que ronda los 1000 pesos.

Además, Solidyne fabrica procesadores de audio, dispositivos que intermedian entre la antena de transmisión y la salida general de audio de la consola para mejorar su sonido, controlar la potencia irradiada o la calidad de la música en los canales estéreo, y calibrar el sonido de la radio para cada programa, tema musical o aviso comercial.

"Con estos equipos logramos un sonido de calidad analógica, como los que permiten los amplificadores de alto rango, que es lo que se conoce como calidad audiófilo -explica Bonello-, con un medio que es esencialmente digital."

La intención es terminar la discusión entre los amantes de los equipos de estado sólido (con chips e integrados para generar el sonido) y los equipos de válvulas, explica Bonello: "La idea de que los equipos valvulares suenan mejor es porque si bien objetivamente distorsionan más que los de estado sólido, esa distorsión tiene un rango de frecuencia fácilmente enmascarable por el oído".

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