EL REPRODUCTOR MP3

Los reproductores de música se han vuelto muy populares en tan poco tiempo. Son dispositivos que almacenan, organizan y reproducen archivos de audio digital. Comúnmente son llamados MP3 debido a que éste formato para la reproducción de audio ha sido la más conocida y popular. Sin embargo existen otros formatos como: WMA (Windows Media Audio), AAC(Advanced Audio Coding).

Existen tres reproductores principales de audio digital:

· Reproductores de CD-MP3. Dispositivos que reproducen CDs. A menudo, puede ser usados para reproducir CDs de audio y CDs de datos caseros que contienen MP3 o otros ficheros de audio digital.

· Reproductores basados en flash. Son dispositivos que almacenan ficheros de audio digital en memoria interna o externa, como tarjetas de memoria. Son dispositivos con poca capacidad de almacenamiento, típicamente entre 128MB - 4GB, que pueden ser a menudo ampliados con memoria adicional.

• Reproductores basados en disco duro. Dispositivos que leen ficheros de audio digital desde un disco duro. Estos reproductores tienen capacidades de almacenamiento más grandes, desde 1,5GB a 100GB, dependiendo en la tecnología del disco duro. Como ejemplos aparecen el iPod de Apple, el Creative Zen y el Commodore eVIC.

El MP3 significa MPEG-1 Audio Layer 3 (acrónimo), aunque es más escuchado como emepetrés. Es un formato de audio digital comprimido con pérdida desarrollado por el Moving Picture Experts Group (MPEG) para formar parte de la versión 1 (después ampliado en la versión 2).

El MP3 es un formato de codificador de audio digital. Utiliza un algoritmo de un baja calidad de recuperación de la señal original diseñado para reducir la cantidad de datos requeridos para representar la grabación de audio. Aún así, sigue sonando como una fiel reproducción a la señal de audio original y descomprimida para la mayoría de los oyentes.

Fue inventado (el formato, no el reproductor) por el equipo de los Ingenieros europeos de Philips, CCETT (Centro Común de Estudios de Televisión y Telecomunicaciones), IRT y la Sociedad Fraunhofer, trabajaron en el programa de investigación de radio digital EUREKA 147, y se volvió un estándar ISO/ IEC en 1991.

Las compañías Fraunhofer-Gesellschaft y la Thompson Multimedia se dedican a la fabricación y venta de patentes relacionados con el MP3.

La primera de ellas se registró en 1986. Hasta julio de 1995, Brandenburg usó por primera vez la extensión mp3 para los archivos relacionados con el mp3 que guardaba en su ordenador.

El formato MP3 se ha utilizado para transferencia y compresión de audio de alta calidad (disminución de alta fidelidad en los equipos) gracias a que se puede ajustar la calidad de comprensión, proporcional al tamaño por segundo (tasa de bits), y por tanto el tamaño final del archivo, que puede ocupar de 12 hasta 15 veces menos que el archivo original sin comprimir.

Gracias al cambio de Internet, se hizo posible el intercambio de ficheros musicales. El MP3 ha tenido mayor desarrollo también en el campo de la informática gracias a los reproductores autónomos, portátiles ó integrados en cadenas musicales.

Otros formatos de audio han empezado a aparecer a principios del 2002, lo que hizo que el MP3 empezara a decaer a favor a ellos como el WMA y Ogg Vorbis.

Uno de los factores de que el MP3 decayera es que tiene patente (conjunto de derechos exclusivos garantizados por un gobierno o autoridad al inventor de un nuevo producto susceptible de ser explotado industrialmente para el bien del solicitante de dicha invención), lo que impide su mejoramiento y vuelve obligatorio el pagar por utilizar algún código.

A pesar de todo, el formato MP3 sigue siendo el más popular en nuestros días.

Codificación de audio

El MPEG-1 estándar no incluye una precisa identificación para un codificador de MP3. El algoritmo decodificador y el formato del archivo están bien definidos. Los implementadores del estándar tenían que planear sus propios algoritmos para remover partes de la información de un rango de audio. Al codificar 576 muestras en el dominio del tiempo se toman y transforman en 576 muestras en el dominio de la frecuencia. En caso de que existan cambios de la señal (oscilaciones), en lugar de tomar 576 se toman 192 muestras. Esto es para disminuir el ruido que acompaña a la señal.

Existen varios tipos de codificadores MP3 porque cada uno produce archivos de diferente calidad. El usuario puede escoger el que mejor se adapte a sus necesidades, sólo hay que considerar que un codificador se vuelve más eficiente al codificar a una tasa más alta de bits.

Decodificación de audio

Cuando el decodificador descomprime la salida el resultado es como el archivo de MP3 que entró al codificador (con un específico grado de tolerancia en redondeo) como se explica en el documento estándar ISO/IEC.

El archivo de MP3 tiene un formato estándar el cual es una trama que consiste en 385, 576 ó 1152 muestras (depende de la versión MPEG y de la envolvente). Cada trama tiene datos de audio de 32 bits y datos auxiliares, que dependiendo de la versión MPEG y el mono estéreo, son de 9, 7 ó de 32 bits.

La comparación de los decodificadores se basa en que tan eficientes son al ser programados.(Ej: Cuánta memoria ó tiempo en CPU utilizan en la decodificación)

COMO CONSTRUIR UN REPRODUCTOR MP3

El reproductor MP3 que vamos a diseñar es el Daisy 2, el cual tiene tanto ventajas como desventajas. Este reproductor se puede conseguir como un Kit de construcción y diseño de aparatos electrónicos. Antes de ensamblar es necesario revisar al chip decodificador antes de soldarlo en la placa, y por si es necesario y no quiere desoldar y volver a soldar, ensamblar todos los componentes en protoboard y comprobar que cada uno funcione como debe.

Material:

1: cabezas de pin dobladas

2: chip decodificador VS1011

3: protector de terminales DIP de 40 pins

4 : socket (conector) SD/MMC, para insertar tarjetas.

5 : capacitor de 100mf con bajo ERS (Resistencia en serie equivalente)

6: capacitores de 100mf

7: capacitor de 10mf con bajo ERS (Resistencia en serie equivalente)

8: una tabla de circuito impreso

9: conector para audífonos

10: capacitores de 0.1mf

11: capacitores de 22pf

12: interruptor slide

13: Leds

14: microchip PIC18F45J10

15: red de resistores de 10K

16: cristales

17: resistores de 15 ohms

18: resistores de 10K

19: resistores de 1K

20: resistores de 22K

21: cabezas de pin derechos

22: regulador de voltaje

23: resistor de 1M

24: diodos

Tabla del Circuito

Tienen un pequeño punto o una muesca en el extremo donde está el pin 1. En el diagrama donde se localizan las partes, todas las orientaciones están anotadas. Los cristales, resistores, los capacitores pequeños (de .1uF y 22pF) y el switch slide no están polarizados, así que ellos pueden ponerse en cualquier dirección. El cristal con la marca de tinta es el de 24.576 MHz.

El chip más grande es el PIC el cual da la interfase de control y llena al chip decodificador con datos. En el reproductor Daisy existe una unión entre el chip decodificador SMD y el Controlador PIC.

Este componente es un decodificador MP3 / WAV y amplificador para audífonos, todo dentro de uno. Hay que soldarlo con cuidado, ya que es muy complicado y no estamos refiriendo a una de las partes más importantes.

Para montar al chip SMD, estañamos a donde soldaremos sus pins, será más sencillo si se usa líquido flux. En caso de no usarlo, hay que tener mucho cuidado para que las pistas que estén en el circuito, no se tarde demasiado.

Una vez hecho se soldarán las terminales del chip. El chip se pondrá sobre la pista y con el cautín se derrite la soldadura ya hecha desde antes. Procurar que al soldar todos los componentes verificar la solidez con la que están soldados, se puede usar el multímetro para checar continuidad.

En el kit hay dos cristales. El marcado es de 24.576, mientras que el que no lo está es de 10Mhz. Ambos no están polarizados, lo que significa que pueden ponerse en cualquier sentido.

Después de soldar cada componente, se cortan con cuidado las terminales que salen. Con la ayuda de un cortador plano (como el que se muestra arriba) se evita que salten los alambres.

Al soldar la red de resistores, recordar que una orilla está marcada por un punto el cual se indica en el set de instrucciones la posición que se debe tomar con respecto a ese punto.

Con los componentes largos normalmente se calienta la terminal y se derrite la soldadura mientras esté caliente.

Para el conector de los audífonos, se estaña la parte a donde se va a soldar antes de hacerlo.

Hay que remarcar la posición de la muesca al soldar el componente que protegerá al controlador PIC, ya que la muesca determinará el orden de los pins.

El símbolo del diodo es un triángulo con una línea que pasa por un extremo. Esa línea marca el cátodo del diodo. Asegurarse de poner el diodo en la dirección correcta antes de soldarlo.

La longitud de la distancia que hay en las terminales de los capacitores de .01uf es demasiado ancha (dentro del kit) por lo que son difíciles de soldar en donde les corresponde dentro del circuito.

Eso es fácil de arreglar. Con unas pinzas de soporte se enderezan las terminales, pero no tratar de moverlas cerca del capacitor.

Una vez hecho, se soldan los capacitores. Al soldar los capacitores se observa que las etiquetas para c11 y c12 casi no se ven por las terminales soldadas del chip decodificador.

Para montar el regulador de voltaje se separan un poco las terminales un poco y se insertan. La parte plana tiene que corresponder con la que está impresa en el tablero.

Este capacitor de 10uf requiere que sus terminales estén dobladas. Asegurarse que al doblar las terminales, éstas deben estar en el sentido correcto para que coincidan en el circuito como se demuestra en la ilustración de abajo (y checar también en donde debe de estar la polarización).

Recordar que los Leds están polarizados, la terminal más corta representa al cátodo, así que al ponerlo, poner al cátodo en donde está marcada la parte plana, como se observa en la ilustración de arriba. Esta notación no aparece en el instructivo, así que no se vaya a olvidar.

Al instalar el chip PIC, la distancia entre las terminales es muy ancha con respecto a las que están al otro lado. Por eso hay que ponerlas en el circuito con cuidado empezando con las que están en un extremo. La idea es doblarlas a todas con mucho cuidado hasta que el chip esté asentado en el circuito.

Se le aplica al reproductor Daisy un voltaje de 5V de una fuente de alimentación para PC. Por otra parte, el conectarlo a una batería previene que haya ruido en el sonido de salida.

Para este reproductor, se usa una tarjeta SD/MMC, un miniSD ó una tarjeta microSD en un adaptador SD. Se formatea la tarjeta a FAT2 con un lector externo de tarjetas, se bajan archivos MP3 y se enciende el Daisy para insertar la tarjeta y escuchar la música bajada.

Ventajas del reproductor Daisy:

• Se pude modificar la fuente de alimentación.
• Tiene mucho espacio en la memoria gracias al chip PIC.
• Suena muy bien el chip decodificador (las respuestas dadas por el decodificador son como si la señal no hubiera sido modificada).
• Se puede controlar.
• Es adaptable a todo tipo de situación.

Desventajas del reproductor Daisy:

• Se necesita una PC y un lector de tarjetas para formatear tu tarjeta a FAT32.
• No se puede usar USB para bajar información.
• Los jumpers son baratos, pero son difíciles de encontrar.
• No hay display en el reproductor, no muestra cual canción se está escuchando.

ALGUNOS DE LOS REPRODUCTORES DE MP3 MÁS ACTUALES:

i.Beat organix. Reproduce en formatos MP3, WMA, WAV, OGG y ASF. Tiene un sintonizador FM integrado. Cuenta con 2 GB y tiene una duración de 25 horas. Entre sus funciones incluye reloj digital con alarma y grabadora de voz. Compatible con Windows y Mac.

i.Beat Vision DM. Puede reproducir en formatos MP3, WMA, OGG, TOM y WMA-ORM9, así como videos de formato TOM e imágenes de JPEG. Tiene capacidad de 2 GB y su batería se recarga en 2 horas.

I.Beat Drive 2.0. Está para formatos MP3, WMA y WAV. Funciona con una batería AAA, se puede conectar a la computadora con USB y es compatible con Windows y MAC.

WMT28. Para formatos MP3 y WMA. Funciona como medio de almacenamiento, conexión USB, lectura y escritura para tarjetas SD. Compatible con todas las versiones Windows.

MP322. Se puede escuchar música en formato MP3 y WMA. Tiene radio FM y grabadora de voz. Funciona como medio de almacenaje masivo y como unidad lectora / escritora de tarjetas SD, las cuales ayudan a ampliar la memoria del dispositivo. Compatible con Windows SE, ME, 2000 y XP.

MP320. Se puede escuchar música en formato MP3 y WMA. Tiene grabadora de voz, lector/ escritor de tarjetas SD, memoria flash de 256, 512 MB y 1 GB, y conexión USB. Compatible con Windows SE, ME, 2000 y XP.

Como se leyó arriba, esto reproductores tienen casi las mismas funciones, misma cantidad de memoria, formatos y son compatibles casi con los mismos sistemas como Windows. Estos reproductores son los más actuales que hay en el mercado. Además de cumplir con su función principal que es reproducir música, también realizan otras funciones como grabación de voz, radio, reloj digital y hasta para reproducir videos e imágenes, lo que lo hace que se aproximen a los MP4.

REFERENCIAS:

TECNOLOGÍA CON ESTILO GADGETS. México, Junio 2007. Número 10. Págs. 58-61.

http://makezine.com/daisy/

http://www.teuthis.com/html/daisy_mp3.html

http://store.makezine.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKMP3KIT

http://www.epinions.com/pr-Daisy_Multimedia_Diva_32_MB_MP3_Player/display_~full_specs?linkin_id=3017930

AUTORA:

FUENTES AGUEDA ANGÈLICA ELVIRA