Grabación digital

En la grabación digital , una señal de audio o video se convierte en una secuencia de números discretos que representan los cambios en la presión del aire a lo largo del tiempo en el caso del audio, o los valores de croma y luminancia en el caso del video. Esta secuencia de números se guarda en un dispositivo de almacenamiento. Para reproducir una grabación digital, se recuperan los números y se vuelven a convertir a sus formatos analógicos originales de audio o video para que puedan escucharse o visualizarse.

En un par de convertidores analógico-digital (ADC) y digital-analógico (DAC) correctamente emparejados, la señal analógica se reconstruye con precisión, dentro de las limitaciones del teorema de muestreo de Nyquist-Shannon , que determina la frecuencia de muestreo y el error de cuantificación en función de la profundidad de bits del audio o del vídeo . Dado que la señal se almacena digitalmente, y suponiendo una detección y corrección de errores adecuadas , la grabación no se degrada por la copia, el almacenamiento o las interferencias.

• 3 de octubre de 1938: El ingeniero telefónico británico Alec Harley Reeves presenta en la Oficina de Patentes francesa la primera patente que describe la técnica conocida hoy como modulación por impulsos codificados (PCM). El 22 de noviembre de 1939, Reeves también presenta una solicitud en Estados Unidos. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Inicialmente se propuso como una tecnología de telefonía . ^{[ 3 ]}
• 1943: Bell Telephone Laboratories desarrolla el primer sistema de transmisión de voz digital codificada basado en PCM, SIGSALY , ^{[ 4 ]} en respuesta a la interceptación alemana del tráfico telefónico militar durante la Segunda Guerra Mundial . Los doce puntos de transmisión fueron retirados después de la guerra.
• Junio ​​de 1950: Modulación por codificación de pulsos diferencial (DPCM) desarrollada por C. Chapin Cutler en los Laboratorios Bell. ^{[ 5 ]}
• 1957: Max Mathews de Bell Labs grabó la primera música generada por computadora, una pieza de 17 segundos llamada "The Silver Scale" compuesta por su compañero de trabajo Newman Guttman. ^{[ 6 ]}
• 1967: El primer codificador PCM comercial ( monoaural ) fue desarrollado por las instalaciones de investigación de NHK en Japón. ^{[ 3 ]} El  dispositivo de 30 kHz y 12 bits utilizaba un compresor-expansor (similar a la reducción de ruido DBX ) para extender el rango dinámico y almacenaba las señales en una grabadora de cinta de vídeo .
• 1969: NHK amplía las capacidades del codificador PCM a estéreo de dos canales y resolución de 32  kHz y 13 bits. ^{[ 3 ]}
• 1969: El dispositivo de carga acoplada , el primer sensor de imagen utilizado en imágenes digitales, inventado por Willard S. Boyle y George E. Smith en Bell Labs, ^{[ 7 ]} basado en la tecnología de condensadores MOS . ^{[ 8 ]}
• 1970: James Russell patenta el primer sistema de grabación y reproducción digital a óptica, ^{[ 9 ]} que más tarde daría lugar al disco compacto .
• Enero de 1971: Utilizando el sistema de grabación PCM experimental de NHK, el Dr. Takeaki Anazawa, ingeniero de Denon , graba las primeras grabaciones digitales comerciales del mundo , The World Of Stomu Yamash'ta 1 & 2 de Stomu Yamash'ta (11 de enero de 1971) ^{[ 3 ]} y Something de Steve Marcus & Jiro Inagaki (25 de enero de 1971). Ambas tuvieron que ser grabadas en vivo, sin ediciones. Marcus se lanza primero (en LP, en febrero de 1972), convirtiéndose en la primera grabación digital lanzada . El 27 de enero, Yamash'ta graba Metempsychosis en el estudio Nippon Columbia, Tokio, con percusión y una sección de metales.
• 1972: Aprovechando las lecciones aprendidas del codificador de la NHK, Denon presenta el DN-023R, un codificador PCM de 8 canales de tamaño de escritorio que utiliza  una resolución PCM de 47,25 kHz y 13 bits, y una grabadora de cinta de vídeo de bobina abierta de 4 cabezales. ^{[ 3 ]} La primera grabación realizada con este nuevo sistema es la del Cuarteto Smetana interpretando los Cuartetos de cuerda K.458 y K.421 de Mozart , grabados en Tokio del 24 al 26 de abril y publicados en octubre de ese mismo año. Al menos otros seis discos LP digitales grabados por Denon se publicaron en octubre, incluyendo jazz, música clásica y tradicional japonesa. ^{[ 10 ] [ 3 ] [ 11 ]}
• 1973: Modulación por codificación de pulsos diferencial adaptativa (ADPCM) desarrollada por P. Cummiskey, Nikil Jayant y James L. Flanagan en Bell Labs. ^{[ 12 ]}
• 2 y 3 de diciembre de 1974: La Orquesta de Cámara Paillard graba la primera grabación digital fuera de Japón , en la Catedral de Notre Dame de París , utilizando la nueva grabadora compacta de segunda generación DN-023RA de Denon. La obra de Bach , " La Ofrenda Musical " (BWV 1079), se publica en LP en mayo de 1975. ^{[ 3 ]}
• Del 12 al 19 de diciembre de 1974: Helmuth Rilling graba tres obras para órgano de Bach dentro de la Gedächtniskirche, Stuttgart, Alemania, utilizando el DN-023RA. ^{[ 13 ]} Entre 1974 y 1977, Denon realizó más de 250 grabaciones en PCM, la mayoría grabadas en Japón.
• Mayo de 1975: Thomas Stockham, profesor de la Universidad de Utah, desarrolla una grabadora de audio digital PCM de diseño propio, utilizando unidades de cinta de computadora como sistema de almacenamiento. Funda la empresa Soundstream para comercializarla. ^{[ 14 ]} Entre 1977 y 1980 se fabricaron un total de dieciocho unidades de 4 canales, 50 kHz y 16 bits, de las cuales siete se vendieron a aproximadamente US$150,000 ( equivalente a US$897,495 en 2025 ) cada una. Se realizaron más de 200 grabaciones con su equipo, casi tantas como con el Denon PCM. ^{[ 14 ] [ 15 ]} 
• 1976: El prototipo de grabadora Soundstream de 37,5  kHz, 16 bits y 2 canales ^{[ 3 ]} se utiliza para grabar a la Ópera de Santa Fe interpretando la ópera de Virgil Thomson , The Mother of Us All, para New World Records , convirtiéndose así en la primera grabación digital en EE . UU. Sin embargo, la grabadora digital es solo una copia de seguridad de la grabadora analógica multipista principal , y la grabación analógica se considera superior y, por lo tanto, se utiliza para el lanzamiento del LP. La cinta digital de respaldo se presentó en la Convención AES de octubre de 1976 en Nueva York, pero nunca se lanzó comercialmente.
• Enero de 1977: Denon desarrolla un sistema de grabación PCM más pequeño y totalmente portátil, el DN-034R. Al igual que el DN-023R y el DN-023RA, graba 8 canales a 47,25  kHz en una grabadora de cinta de vídeo (VTR) de 2 pulgadas que funciona a 38,1 cm/s , pero utiliza 14 bits "con énfasis, lo que lo hace equivalente a 15,5 bits", lo que produce una relación señal/ruido  de 89 dB . También permitió la sobregrabación por primera vez con el uso de una segunda VTR, crucial para la grabación profesional. ^{[ 3 ]}
• Septiembre de 1977: Sony presenta la unidad de audio PCM-1 (precio de venta al público de $4400, equivalente a $7604 en 2024 ) ^{[ 16 ]} (44,056 kHz, 14 bits), el primer codificador PCM para el consumidor. Requería el uso de una grabadora de cinta de vídeo doméstica para el almacenamiento. ^{[ 17 ]} 
• 4-7 de noviembre de 1977: 3M demuestra un prototipo de grabadora digital de 2 canales, 50,4  kHz y 16 bits que funciona con cinta de 1 pulgada.45  ips en la Convención AES de Nueva York. ^{[ 3 ]} Como no había convertidores de 16 bits reales disponibles, combinó convertidores separados de 12 bits y 8 bits para crear un rendimiento de 16 bits. ^{[ 18 ]}
• 28 de noviembre de 1977: Denon lleva su DN-034R a los estudios Sound Ideas de la ciudad de Nueva York y graba On Green Dolphin Street de Archie Shepp , convirtiéndose en el primer álbum comercial grabado digitalmente lanzado en Estados Unidos . ^{[ 3 ]} Otros cinco álbumes de jazz se graban con el DN-034R en Nueva York antes de que regrese a Japón en diciembre. ^{[ 19 ]}
• Febrero de 1978: Se graba el primer lanzamiento comercial de Soundstream, Diahann Carroll With the Duke Ellington Orchestra Under The Direction Of Mercer Ellington – A Tribute To Ethel Waters . ^{[ 20 ]}
• Marzo de 1978: Sony presenta la PCM-1600 de calidad profesional a un precio de lista de US$40.000 ( equivalente a US$197.449 en 2025 ) ^{[ 21 ]} utilizada con una unidad de cinta U-matic externa , lo que hace que la grabación digital esté disponible comercialmente para los estudios de grabación por primera vez. Le siguen la PCM-1610 y la PCM-1630. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}
• 4 y 5 de abril de 1978: Telarc utiliza el sistema PCM de Soundstream para grabar a Frederick Fennell y su Cleveland Symphonic Winds interpretando las Suites para banda militar de Gustav Holst y la Música para los fuegos artificiales reales de George Frideric Handel . Cuando se publicó en LP, se convirtió en el primer lanzamiento de música clásica digital grabado en Estados Unidos . ^{[ 25 ]}
• 2 de junio de 1978: Los estudios Sound 80 en Minneapolis graban a la Orquesta de Cámara de Saint Paul interpretando Appalachian Spring de Aaron Copland . Esta sesión está configurada como una grabación directa a disco , con la grabadora digital prototipo 3M de 50,4 kHz funcionando en segundo plano. Hay cierta controversia, ^{[ 3 ] [ 26 ]} pero parece que el disco LP resultante (Sound80 Records S80-DLR-101) se tomó de las cintas de respaldo digitales en lugar del acetato directo a disco. ^{[ 27 ]} En 1984, la sesión es reeditada en CD por ProArte. Esta grabación fue nominada a tres premios Grammy , ganando " Mejor interpretación de música de cámara " (1980), ^{[ 18 ] [ 28 ]} convirtiéndose en la primera grabación digital en ganar un Grammy . 
• Principios de junio de 1978: Sound 80 graba el álbum debut homónimo de Flim y los BB como otra grabación directa a disco, nuevamente con la grabadora experimental 3M de fondo. Una vez más, el acetato se considera de menor calidad que la copia digital, por lo que se utiliza la cinta maestra digital para el LP (Sound80 Records S80-DLR-102). Esto lo convierte en el primer lanzamiento digital no clásico en EE. UU . En un plazo de 6 meses, la grabadora digital 3M, fabricada a mano ("muy voluminosa y delicada"), es desmantelada, lo que hace que la cinta maestra no estándar sea inutilizable. Por lo tanto, no es posible un lanzamiento en CD . El lanzamiento en CD de la Orquesta de Cámara de Saint Paul, que utilizó la misma máquina, permanece sin explicación.
• 8 de marzo de 1979: Philips presenta el primer prototipo de reproductor de CD en Eindhoven , Países Bajos . ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]} Los CD prototipo reproducidos en la unidad fueron una edición de Le quattro stagioni de Antonio Vivaldi interpretada por Vittorio Negri y la Kammerorchester Berlin (Philips 9500 100, grabado en analógico en 1976) y el Cuarteto de cuerdas n.° 31 (?) de Joseph Haydn . ^{[ 31 ]} Se muestra un tercer disco prototipo, de Archiv Produktion, pero los detalles no son legibles. El texto indica que podría ser la Sinfonía inacabada de Franz Schubert . La grabación de Eine Alpensinfonie de Richard Strauss realizada por Herbert von Karajan y la Filarmónica de Berlín también se menciona como una candidata a ser la primera prueba de prensado de un CD, pero no se grabó hasta el 1-3 de diciembre de 1980. ^{[ 32 ]}
• 11 de julio de 1979: Warner Bros. Records lanzó el primer LP de música popular grabado digitalmente en EE. UU. (con voces) , Bop Till You Drop del guitarrista Ry Cooder . El álbum se grabó en Los Ángeles en una máquina digital de 32 pistas fabricada por la corporación 3M . ^{[ 33 ] [ 18 ]}
• 27 de agosto de 1979: Se publica E=MC² de Giorgio Moroder , el primer LP electrónico grabado en directo y digitalmente en Soundstream PCM.
• September 4, 1979: Scoring begins for Star Trek The Motion Picture soundtrack, recorded to multitrack analog, mastered to digital stereo tape for LP release to coincide with film debut December 6, 1979.^[34]
• October 12, 1979: Fleetwood Mac's Tusk is released on LP. It, and Live, December 8, 1980, were mastered on the Soundstream PCM from analog multi-tracks.^[14]
• October 30, 1979: Stevie Wonder releases his soundtrack album, Journey Through "The Secret Life of Plants" recorded onto U-matic video tapes using a Sony PCM-1600 digital adapter, and assembled into album form with a digital editing controller.^[35]
• December 1, 1979: The Grammy Award-winning self-titled Christopher Cross album is released. Cross' album becomes the first digitally recorded album to chart (recorded on the 3M system) in the United States, eventually winning 5 Grammys. Digital recording is now mainstream.
• 1980: The Red Book standard (44.1 kHz, 16-bit)^[36] is established for Compact Disc Digital Audio.
• 1980: Mitsubishi Electric introduces the X-80 ProDigiopen reel 1/4" tape 15 ips 50.4 kHz 16-bit digital recorder ($5000 equivalent to $19,538in 2025). Only 200 are sold worldwide.^[37]
• 1980: Soundstream merges with Digital Recording Corporation, becoming DRC/Soundstream, to develop and market 50 kHz PCM recording to an optical card. This is subsequently eclipsed by the rise of the 44.1 kHz Compact Disc and the company is out of business after 1983.^[14]
• 1981: Sony releases the PCM-F1 Digital Audio Processor ($1900 equivalent to $6,729in 2025) (44.056 kHz, 16-bit) and matching SL-2000 Betamax VCR ($700 equivalent to $2,479in 2025) as a complete affordable portable (with optional batteries) home digital recording system^[38]
• 1981: Technics releases the SV-P100 digital audio recorder suitable for both professional (digital mastering) and consumer (home use) recording. It used PCM 14-bit recording on a VHS format cassette tape, resulting in an up to 3 hours programme of 2-channel stereo recording.
• 1982: Sony lanza el adaptador PCM-501ES (44,1  kHz, 16 bits) (precio de lista de 895 dólares), que se utiliza con una grabadora de vídeo externa VHS o Betamax .
• 1982: Sony presenta el estándar DASH ( Digital Audio Stationary Head ) para la grabación de audio digital en cinta de carrete abierto de 1/4". Studer y TASCAM también fabricaron grabadoras compatibles con variantes de DASH.
• 17 de agosto de 1982: La grabación analógica de marzo de 1979 de Claudio Arrau de los valses de Frédéric Chopin (Philips 400 025) se convierte en el primer disco compacto de música clásica jamás fabricado comercialmente . ^{[ 39 ] [ 40 ]} Fue fabricado por la planta de Philips en Langenhagen , región de Hannover, Alemania . El propio Arrau fue invitado a pulsar el botón para iniciar la fabricación. Este CD no se lanzó hasta 1983, por lo que presumiblemente tuvo problemas de fabricación, al igual que el lanzamiento de ABBA (ver más abajo).
• 17 de agosto de 1982: El primer disco compacto popular jamás fabricado , el álbum de ABBA de 1981, The Visitors (seleccionado por haber sido grabado mayoritariamente de forma digital) ^{[ 41 ]} , se produce en la misma planta. Sin embargo, debido a problemas de producción, la tercera versión no llegó a las tiendas hasta marzo de 1983.
• 5 de septiembre de 1982: Peter Gabriel lanza su cuarto álbum de estudio (titulado Security en Norteamérica y Peter Gabriel IV en el resto del mundo). ^{[ 42 ]} Cuando se lanzó en CD en octubre de 1984, se convirtió en el primer lanzamiento totalmente digital DDD . Fue grabado en el estudio digital Mobile One de Sony ^{[ 43 ]} y mezclado en una Sony PCM-1610. ^{[ 44 ]}
• 1 de octubre de 1982: Sony (CDP-101, $900, equivalente a $3003 en 2025 ) y Philips (CD-100, $700, equivalente a $2335 en 2025 ) comercializan los primeros reproductores de discos compactos . ^{[ 45 ]}
• 1 de octubre de 1982: El álbum 52nd Street de Billy Joel, grabado en analógico, se convierte en el primer CD en salir al mercado en Japón, superando a The Visitors de ABBA y Chopin Waltzes de Claudio Arrau. ^{[ 46 ] [ 47 ]} Otros cuarenta y nueve CD se lanzan en Japón el mismo día, incluyendo Turn Back de Toto , Wish You Were Here de Pink Floyd y Off the Wall de Michael Jackson . ^{[ 40 ]}
• Octubre de 1982: New England Digital ofrece la opción de grabadora de disco duro Sample-to-Disk en el Synclavier , el primer sistema comercial de grabación de disco duro . ^{[ 48 ]}
• Del 26 al 28 de noviembre de 1982: Flim & the BB's graban su segundo álbum de estudio, Tricycle . Publicado a principios de 1983, se convirtió en el primer CD totalmente digital no clásico en ser lanzado . (Posteriormente se le asignó el código SPARS DD).
• 2 de marzo de 1983: Se presentan en Estados Unidos reproductores de CD y 16 CD de CBS Records . ^{[ 49 ]}
• Septiembre de 1984: Born in the USA de Bruce Springsteen se convierte en el primer CD fabricado en Estados Unidos que se publica. ^{[ 50 ]}
• 12 de noviembre de 1984: Se publica el segundo álbum de estudio de la cantante estadounidense Madonna , Like a Virgin . Se convirtió en el primer álbum grabado digitalmente en alcanzar el número uno de la lista Billboard 200 .
• 13 de mayo de 1985: Se publica Brothers in Arms , el quinto álbum de estudio de la banda de rock británica Dire Straits . Se convirtió en el álbum digital más vendido de los años 80 y en el primero cuyas ventas de CD superaron a las de LP.
• 1987: Sony desarrolla la cinta de audio digital (DAT).
• 1989: Comienzan en el Reino Unido las emisiones de prueba del sistema de audio digital estéreo NICAM para la televisión.
• 1990: Comienza la radio digital en ^Canadá , utilizando la banda L. ^{[ 51} ]
• 1991: Alesis Digital Audio Tape ( ADAT ) es un formato de cinta utilizado para grabar simultáneamente ocho pistas de audio digital a la vez, en cinta magnética Super VHS , un formato similar al utilizado por las videograbadoras de consumo . El producto se anunció en enero de 1991 en la feria NAMM . Las primeras grabadoras ADAT se comercializaron más de un año después, en febrero o marzo de 1992. ^{[ 52 ]}
• 1992: Philips y Matsushita Electric presentan el casete compacto digital (DCC).
• 1992: Nagra inicia la fabricación de sus grabadoras de campo digitales de carrete abierto de 1/4", la Nagra D, y posteriormente su sucesora, la Nagra DII. La película "The Insider", protagonizada por Al Pacino y grabada por Lee Orloff con sus dos grabadoras Nagra-D, fue nominada al Óscar al Mejor Sonido en los Premios de la Academia de 2000 en marzo . ^{[ 53 ]}
• Septiembre de 1992: Sony anuncia su formato MiniDisc .
• 1993: El grabador de audio digital de acceso aleatorio ( RADAR ) fue el primer dispositivo compacto capaz de grabar simultáneamente 24 pistas de audio digital en discos duros. Fabricado por Creation Technologies , el producto se anunció en octubre de 1993 en la convención de la AES en Nueva York. Los primeros grabadores RADAR se comercializaron en agosto de 1994.
• 1993: TASCAM desarrolla el Sistema de Grabación Digital en Cinta (DTRS, por sus siglas en inglés) para almacenar audio en cintas de vídeo Hi8.
• 1996: Comienza la venta de reproductores de DVD en Japón.
• 1999: " Livin' la Vida Loca " de Ricky Martin se convierte en el primer sencillo número 1 grabado, editado y mezclado completamente en una estación de trabajo de audio digital . Producido por Charles Dye y Desmond Child usando Pro Tools . ^{[ 54 ]}

Grabación

1. La señal analógica se transmite desde el dispositivo de entrada a un convertidor analógico-digital (ADC).
2. El convertidor analógico-digital (ADC) transforma esta señal midiendo repetidamente el nivel momentáneo de la onda analógica (de audio) y asignando un número binario con una cantidad determinada de bits (longitud de palabra) a cada punto de medición. Cuanto mayor sea la longitud de palabra, más precisa será la representación del nivel de la onda de audio original.
3. La frecuencia con la que el convertidor analógico-digital (ADC) mide el nivel de la onda analógica se denomina frecuencia de muestreo . Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, mayor será la frecuencia de audio superior de la señal de audio digitalizada.
4. The ADC outputs a sequence of digital audio samples that make up a continuous stream of 0s and 1s.
5. These binary numbers are stored on recording media such as magnetic tape, a hard drive, optical drive or in solid state memory.

Playback

1. The sequence of numbers is transmitted from storage into a digital-to-analog converter (DAC)
2. The DAC converts the numbers back to an analog signal by sticking together the level information stored in each digital sample, thus rebuilding the original analog waveform.
3. This signal is amplified and transmitted to the loudspeakers.

• Videocámara
• Registrador de datos
• Máquina de dictado
• grabadora de vídeo digital

• Vigilancia telefónica