Recorrido por interfaces de Audio y MIDI

La palabra inglesa interface se ha puesto muy de moda en los últimos tiempos. En Castellano interfaz, el diccionario de la Real Academia de la Lengua nos explica que es una "Conexión física y funcional entre dos aparatos o sistemas independientes". Esta definición puede aplicarse a un gran número de equipos, por lo que no es extraño encontrar muchos y muy variados tipos de interfaces: de acceso a red, gráficas, de voz.

En el caso que nos ocupa, las interfaces de audio y MIDI son equipos que nos permiten encaminar señales de audio o datos MIDI desde y hacia un ordenador. Pese a que en la actualidad existe un gran número de estas interfaces, la elección del equipo que se adapta a nuestras necesidades no tiene por qué ser complicada. A continuación exponemos algunos de los conceptos que habitualmente encontraremos en las hojas de características de las interfaces. Su comprensión puede ser de gran ayuda a la hora de decantarnos por un equipo u otro.

Conceptos de interés

Entradas de audio
El número de entradas independientes disponibles puede limitar nuestras grabaciones. Debemos decidir cuántas necesitamos y el tipo de entrada precisa. En general, en las interfaces actuales suele haber tres tipos de entrada:

- Entrada de Micro: para conectar micrófonos. Si queremos usar micros de condensador necesitaremos que la entrada proporcione alimentación Phantom, generalmente de 48v.
- Entrada de línea: aquí se conectan las señales con nivel de línea, generalmente provenientes de equipos externos como un amplificador de guitarra, una mesa de mezclas o un previo de micrófono.
- Entrada de instrumento: para conectar directamente instrumentos como guitarras o bajos eléctricos. También se les conoce como entradas de alta impedancia o Hi-Z.

Salidas de audio
El número y tipo de salidas también deben ser tenidos en cuenta:

- Salidas de línea para conectar a otros equipos como mesas de mezcla.
- Salidas de monitores para conectar a un amplificador o a escuchas autoamplificadas.
- Salidas para cascos, auxiliares, envíos...

Líneas balanceadas y no balanceadas
Éste es un concepto que puede aplicarse tanto a las entradas como a las salidas. Sin entrar en detalles, las líneas balanceadas son más robustas a las interferencias externas que las no balanceadas, debido a que cuentan con un conductor más para la señal:

Líneas balanceadas: Hot, Cold y Ground.
Líneas no balanceadas: Hot y Ground.

El uso conjunto de entradas y salidas balanceadas, conectadas mediante líneas balanceadas, es aconsejable para señales débiles (como la generada por un micro) o para conexiones en distancias largas.

Conectores
Los conectores más habituales en audio son:
- XLR: también conocidos como "cannon" o "de micrófono", suelen emplearse en conexiones de audio balanceadas. También los encontraremos en conexiones digitales AES/EBU.
- TRS: acrónimo de Tip Ring Sleeve, estos conectores son más conocidos como "Jack" o "Jack Stereo". Se usan tanto en conexiones balanceadas como no balanceadas (en este caso también pueden usarse conectores TS, Tip Sleeve, o "Jack Mono").
- RCA: conector de audio en equipos domésticos, también se emplea para las entradas y salidas de audio digital tipo S/PDIF.
- BNC: los encontraremos en conexiones AES/EBU y en señales de sincronización Word Clock.
- Toslink: conector para líneas ópticas. Se usa en conexiones tipo ADAT, aunque también se emplea en S/PDIF.

En el caso del MIDI, generalmente sólo hay un tipo de conector, del tipo DIN de 5 pines.

Conexiones Digitales
Otra forma de obtener entradas y salidas en nuestra interfaz es mediante audio digital proveniente de otros equipos. Las conexiones de este tipo más habituales son:

- S/PDIF: esta conexión permite la transmisión de dos canales de audio (un canal estéreo), en formatos generalmente de 44.1 kHz y 48 kHz. Suele usar conectores RCA o Toslink.
- AES/EBU: también conocido como AES3, es la versión profesional del S/PDIF. Suele usar conectores XLR, aunque para distancias largas se emplean BNC.
- ADAT: utilizada en el popular grabador de Alesis, esta conexión permite la transmisión de 8 canales de audio en formatos de 16 bits y 44.1/48 kHz. Los conectores habituales son Toslink.

Preamplificadores
La señal proveniente de entradas como las de micrófono es muy débil, por lo que es necesario amplificarla para poder tratarla posteriormente. De ello se encargan los preamplificadores o previos. Estos dispositivos tienen una gran influencia en la calidad y "color" del sonido del equipo, y por ello no es extraño encontrar aparatos dedicados exclusivamente a esta tarea que pueden costar varios miles de euros.

Conversores AD/DA
Los conversores AD (analógico-digital) se encargan de muestrear la señal analógica para convertirla en digital. El número de muestras por segundo viene determinado por la frecuencia de muestreo y los valores posibles que estas muestras pueden tomar vienen determinados por el número de bits por muestra.

Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, más fiel será la señal digital respecto de la original, pero también necesitaremos más ancho de banda para transmitirla al ordenador y más espacio en el disco duro para guardarla.

El número de bits por muestra, o resolución, afecta al margen dinámico de la señal. A mayor resolución mayor margen dinámico pero, de nuevo, mayor ancho de banda y espacio en el disco duro.

A pesar de que, en esencia un conversor AD toma cierta información y descarta el resto, la calidad de los conversores puede afectar mucho a la señal resultante. Así, también es habitual encontrar equipos encargados tan sólo de la conversión AD o de la DA (digital-analógico) que cuestan varios miles de euros...

Sincronización
Cuando se utilizan dispositivos que se conectan entre sí mediante audio digital (ADAT, S/PDIF, AES/EBU...) es necesario sincronizarlos. Ésto se puede hacer de varias maneras, siendo una de ellas el uso de un Word Clock, dispositivo que emite una señal de pulsos regulares para que el resto de equipos puedan sincronizarse. A veces también se conoce como Word Clock a la propia señal en sí.

Conexión con el host
Los buses más utilizados actualmente para conectar las interfaces con el ordenador son USB, Firewire y PCI. Los dos primeros son más cómodos y permiten la "conexión en caliente", ésto es, sin necesidad de apagar el ordenador. Las conexiones PCI no tienen esta facilidad, pero gozan de un mayor ancho de banda.

- USB (Universal Serial Bus): Este tipo de conexiones son las más extendidas. La versión 1.1 tiene una velocidad teórica de transferencia de 12 Mbps (Megabits por segundo), y la nueva versión 2.0 de 480 Mbps.
- Firewire: esta conexión fue diseñada para el uso en aplicaciones profesionales de audio y vídeo, con unas velocidades de 400 Mbps (estándar IEEE 1394) y 800 Mbps (estándar IEEE 1394b). Aún no está tan extendida como las conexiones USB, pero en los últimos años ha ido ganando terreno.
- PCI: ésta es la forma más rápida de conectar dispositivos, con velocidades de 1056 Mbps en ranuras PCI de 32 bits a 33 Mhz, y de hasta 4224 Mbps en ranuras PCI de 64 bits a 66 Mhz.

Interfaces de audio
Una vez sabemos las características que habitualmente definen una interfaz, pasemos a echar un vistazo a algunas de las posibilidades que ofrece el mercado actual.

Hasta cuatro canales
En interfaces de audio de hasta cuatro canales podemos destacar la Mbox2 de Digidesign, el sistema Spike de Mackie y el Cubase System de Steinberg.

Los tres sistemas utilizan USB 1.1, ofreciendo los dos primeros dos canales mic/line/instrument con Phantom de 48v (24bits/48kHz la Mbox2 y 24bits/96kHz la XD-2 de Spike), un canal estéreo S/PDIF I/O y puertos MIDI I/O. La interfaz MI|4 del Cubase System también dispone de S/PDIF I/O y MIDI I/O, pero ofrece cuatro entradas de audio (dos con preamplificadores y phantom 48 v), en resoluciones de hasta 24 bits a 96kHz.

La Mbox2 trae consigo Pro Tools LE 7 y un paquete de software muy completo (para más detalles, hay un artículo sobre la Mbox2 en este mismo número de ISP). El sistema Spike ofrece el software de grabación Traktion y un chip integrado para procesado en dinámica y EQ de los canales de entrada. El Cubase System viene con el potente Cubase SL.

En la misma línea encontramos las interfaces UA-25 de Edirol, IO|2 de Alesis y Audiophile USB de M-Audio.

Más de cuatro canales
Al rebasar los cuatro canales generalmente pasamos a Firewire o, al todavía algo reciente, USB 2.0.

Acompañada del mismo software que la Mbox2, la Digi002 cuenta con ocho entradas de audio (cuatro con preamplificadores y alimentación Phantom 48v), ocho salidas de línea balanceadas, ADAT I/O, S/PDIF I/O, un puerto MIDI in y dos MIDI out. Conversores AD/DA de 24 bits/96 kHz y una superficie de control integrada completan esta interfaz Firewire, que también está disponible en una versión sin superficie de control denominada Digi002 Rack.

El Edirol UA1000 ha sido uno de los primeros sistemas de audio que utilizan USB 2.0. Permite la grabación y reproducción simultánea de hasta diez canales a 24 bits/96 kHz y cuenta con cuatro preamplificadores de micro con Phantom, S/PDIF I/O, ADAT I/O, puertos MIDI I/O, Word Clock I/O y 4 envíos.

Mackie ofrece la Onyx 400F en la gama de interfaces Firewire 400. Ocho canales de entrada, cuatro de ellos con preamplificadores y Phantom 48v, conversores AD/DA de 24 bits/192 kHz, 8 salidas de línea balanceadas, Wordclok I/O y S/PDIF I/O son algunas de las características de este equipo.

El sistema Firewire 896HD de Motu dispone de 8 canales de entrada mic/line/instrument con preamplificadores y alimentación Phantom de 48v capaces de trabajar en 24 bits/192 kHz, 8 salidas balanceadas, ADAT I/O, AES/EBU I/O, Word Clock I/O, y puede ser programado para usarse sin ordenador como mezclador en situaciones de directo. Además, se pueden conectar varios entre sí para aumentar el número de I/O.

Interfaces MIDI
Como hemos visto, muchas de las interfaces de audio también incorporan puertos MIDI. En cualquier caso, si necesitamos una interfaz MIDI dedicada, la elección probablemente no nos será tan difícil. Las interfaces MIDI no necesitan previos de micro ni conversores AD/DA (no olvidemos que la señal MIDI son datos organizados en tramas digitales), por lo que realmente debemos fijarnos en el número de puertos In, Out y Through que necesitamos y cómo vamos a conectarlos al ordenador.

Recapitulando
Vale, y ahora, ¿cómo elijo la interfaz que me conviene?

Podemos empezar fijándonos en el número de entradas que vamos a necesitar y el tipo. Para grabar una batería necesitaremos varias entradas de micro con preamplificadores, o varias entradas de línea y preamplificadores externos.

Si queremos grabar las señales provenientes de una mesa de mezclas, probablemente estemos buscando una interfaz con múltiples entradas de línea; y si queremos usar la mesa también para mezclar, necesitaremos tantas salidas de línea como canales usados, para enviar el audio de vuelta del ordenador a la mesa.

No debemos olvidarnos de las opciones de audio digital. Quizá nuestra interfaz no tenga muchas entradas de micro, pero si dispone de una entrada ADAT podemos utilizar previos de micro con salida ADAT que nos proporcionan ocho canales extra.

El siguiente paso puede ser el definir las salidas que necesitamos: de línea, para auriculares, monitores, envíos, etc. Si ya disponemos de otros equipos, un vistazo al tipo de puertos y conexiones que tienen puede darnos ideas sobre el tipo de entradas y salidas que buscar en la nueva interfaz.

La conexión con el host es importante, pero no debería limitar nuestra decisión. USB 1.1 es más que suficiente para interfaces de pocos canales de entrada, por lo que no debemos descartar estas interfaces pensando que las nuevas USB 2.0 son necesariamente mejores. Tampoco debemos preocuparnos si la interfaz que más nos conviene es Firewire o USB 2.0 y nuestro ordenador no tiene este tipo de puertos. Existen tarjetas PCI que nos proporcionarán conectividad Firewire y USB.

En general, un análisis realista de nuestras necesidades presentes y futuras es la manera ideal de definir las características que debemos buscar en una interfaz; de tal forma que no sólo cubramos las necesidades actuales, si no que también tengamos en cuenta posibles ampliaciones del equipo en un futuro.