L'objectiu d'aquesta pràctica és conèixer què és la informació digital i els processos que es donen quan fem servir aparells digitals.

La informació digital

Els ordinadors, els sintetitzadors MIDI, els reproductors de CD i DVD, els telèfons GSM i molts altres aparells que fem servir cada dia són dispositius digitals. Això significa que treballen amb xifres numèriques.

Qualsevol idea, sensació o informació que hi vulguem introduir s'haurà de codificar, convertint-la en una seqüència de xifres. Aquest procés s'anomena digitalització.

Un cop fet això, els dispositius digitals ens permetran transformar les seqüències, emmagatzemar-les, transmetre-les, duplicar-les, etc.

Finalment, per poder tornar a recuperar la informació en el seu format original caldrà decodificar les seqüències numèriques obtingudes, convertint-les en quelcom perceptible pels nostres sentits. Aquest procés s'anomena realització.

Procés de digitalització - realització

Hi ha aparells especialitzats a realitzar cada una d'aquestes fases. Per exemple, vegem el procés que caldria seguir si volguéssim fer un retoc a una fotografia amb l'ordinador:

  • Primer caldrà escanejar-la. L'escàner és un aparell digitalitzador, que llegeix els colors dels punts de la fotografia i els transforma en valors numèrics. Cada color es representa per un conjunt de números.
  • L'escàner envia els valors numèrics dels colors de la fotografia a l'ordinador, que s'encarrega de processar-los.
  • L'ordinador ens mostra la fotografia a la pantalla. Aquesta és un aparell realitzador: rep contínuament milers de números que li envia l'ordinador, i els fa servir per a calcular el color amb què s'il·luminaran els puntets que formen la imatge.
  • Quan treballem amb la fotografia farem servir el ratolí. És també un dispositiu digitalitzador, que converteix els moviments de la mà en xifres numèriques que s'envien a l'ordinador.
  • Finalment potser voldrem imprimir la fotografia. Necessitarem una impressora, que és també un aparell realitzador: l'ordinador li envia una llarga sèrie de xifres, que serveixen per a determinar la manera d'esquitxar un paper blanc amb petites gotes de tinta de colors.

Quan treballem amb música o amb so seguirem un procés similar:

  • Haurem de digitalitzar el so o la música amb algun aparell especialitzat: un micròfon, el teclat de l'ordinador, un instrument MIDI…
  • L'ordinador ens permetrà processar aquesta informació mitjançant el programari adient.
  • Per acabar haurem de realitzar les xifres numèriques, convertint-les en sons (amb la targeta de so del PC, amb un reproductor de CDs o amb un sintetitzador extern) o imprimint una partitura (amb la impressora).

És important tenir clar aquest procés, que es repeteix una vegada i una altra quan fem servir els ordinadors i altres aparells digitals.

Representació de la informació digital

Les xifres numèriques es poden representar de diverses maneres. Per exemple, el número 18 també es pot indicar com "una dotzena i mitja" o "dues vegades nou", o "tres sisenes". Tot depèn del sistema de numeració que fem servir. Els ordinadors fan servir el sistema binari, on s'utilitzen només dues xifres: el zero i l'u.

Així és com es compta en sistema binari:

1 és l'1: una unitat.

10 val per dos: una parella i cap unitat.

11 equival a tres: una parella i una unitat.

100 significa quatre: una parella de parelles i res més.

101 vol dir cinc: una parella de parelles i una unitat.

etcètera…

El 18 seria 10010 (una setzena i una parella).

Cada dígit s'anomena "bit". El bits acostumen a comptar-se de vuit en vuit, en expressions com ara "10010101". Cada paquet de 8 bits rep el nom de "byte".

Un ordinador actual acostuma a tenir 1 Gb (gigabyte) de memòria, i això significa que pot retenir les dades d'uns 1000 milions de bytes o, el que és el mateix, d'uns 8.000 milions de bits. La mida dels fitxers es mesura en bytes, en kilobytes (milers de bytes) o en megabytes (milions de bytes). La capacitat dels discs durs es mesura en gigabytes (o "gigues"), que són milers de milions de bytes, i la velocitat d'una línia de connexió a internet s'acostuma a mesurar en kilobits o megabits per segon.

En un CD o en un DVD la informació s'enregistra mitjançant foradets microscòpics realitzats damunt una làmina de resina, amb un material reflectant al darrera que fa de mirall. Els foradets es van marcant en espiral, des del centre cap a l'exterior. Un raig làser s'encarrega de llegir aquesta espiral, de manera que el dispositiu interpreta els forats com a "1" i els trams sense forat com a "0".

El mateix passa amb els telèfons mòbils GSM: quan hi parlem es produeix un procés de digitalització, que fa que el so es transformi en xifres numèriques. Aquestes xifres es transmeten per l'aire en forma d'"uns" i "zeros" fins al receptor, que decodifica la informació i genera una ona de so semblant a l'original.

Els ordinadors i la música

Quan parlem de música ens referim a sensacions auditives (timbre, alçada, intensitat…) i conceptes abstractes: nota, escala, tonalitat, compàs, harmonia… Les partitures musicals són transcripcions d'aquests conceptes i sensacions, basades en un codi de símbols gràfics (pentagrames, notes, claus, compassos…).

Però tots aquests conceptes i sensacions no tindrien sentit si no els poguéssim convertir en sons: en un disc o una cinta hi podem tenir enregistrada una interpretació d'una determinada peça musical realitzada en unes determinades condicions per un determinat intèrpret o conjunt instrumental.

Parlem, doncs, de dues coses diferents: la informació musical en abstracte (una partitura) i el so musical (un disc o una interpretació en viu).

Els ordinadors tenen també dues maneres de tractar la informació musical:

  • El sistema MIDI fa servir la mateixa informació que podem trobar en una partitura, però emprant xifres numèriques en comptes de símbols gràfics.
  • El sistema de so digital treballa amb una representació numèrica de les ones de so, que pot ser musical o no.

Tots dos treballen amb xifres numèriques, però es refereixen a coses molt diferents.

Desenvolupament de la pràctica

A partir dels conceptes que acabem de veure, intenteu respondre a aquestes preguntes:

  • Indiqueu quins d'aquests aparells són digitalitzadors, quins són realitzadors i quins fan les dues funcions:

 
digitalitzador
realitzador
Una càmera de fotos digital    
Un telèfon mòbil GSM    
Un receptor de TV per satèl·lit    
Una palanca de jocs (joystick)    
Un enregistrador de CDs    
Un aparell lector de DVDs    
Una webcam    
Una estació meteorològica automàtica    

  • Amb la calculadora a la mà, intenteu esbrinar:
    • Quants bits caben al disc dur del vostre ordinador? (entreu a la icona "el meu ordinador", aneu a la unitat "C:" i mireu les seves propietats fent-hi clic amb el botó dret: allí hi trobareu l'espai total)
    • Quants bits per segon poden circular com a màxim per la vostra connexió a internet? (esbrineu la velocitat màxima del mòdem o la línia ADSL que esteu fent servir). Quants bytes per segon serien?
    • Quanta estona trigaríem a enviar un fitxer que ocupa 5,6 megabytes per aquesta línia? (suposant que anés a la velocitat màxima).