software de entrenamiento auditivo para ingenieros de
TRANSCRIPT
SOFTWARE DE ENTRENAMIENTO AUDITIVO PARA INGENIEROS DE SONIDO
JHON ESTEBAN MORALES QUINTERO
MATEO YEPES DÍAZ
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA MEDELLÍN
FACULTAD DE INGENIERÍAS
INGENIERÍA DE SONIDO
MEDELLÍN
2016
SOFTWARE DE ENTRENAMIENTO AUDITIVO PARA INGENIEROS DE SONIDO
JHON ESTEBAN MORALES QUINTERO
MATEO YEPES DÍAZ
Trabajo de grado presentado Para optar al título de Ingeniero de Sonido
David Manuel Buitrago Montañez, Magíster (MSc) en. Ingeniería Acústica en la Industria y el
Transporte
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA MEDELLÍN
FACULTAD DE INGENIERÍAS
INGENIERÍA DE SONIDO
MEDELLÍN
2016
Dedicatoria
En memoria de nuestros padres Ricardo León Yepes y Otoniel Morales Castro por sus recuerdos
que nos han acompañado cada momento durante este arduo camino, a nuestras madres María
Teresa Díaz y Yolanda Quintero Gómez que con su extraordinario esfuerzo han sido ejemplo de
sacrificio, amor incondicional y de lucha incansable, a nuestros hermanos por su amor y
compañía durante todo momento, a nuestros familiares y amigos que de una u otra forma han
estado ahí y han sido un apoyo durante nuestras vidas.
Agradecimientos
A nuestro asesor, M.I. David M. Buitrago Montañez, por su paciencia y amable disposición, sus
consejos oportunos y valiosos conocimientos.
Al docente Carlos A. Castro Castro, por su asesoría en ingeniería de software.
A todos nuestros docentes que con cariño han ejercido su profesión y han dejado huella para
crear ingenieros apasionados por enaltecer siempre la profesión.
Tabla de Contenido
Resumen .......................................................................................................................................... 9
Abstract ......................................................................................................................................... 10
Introducción .................................................................................................................................. 11
1. Planteamiento del Problema ................................................................................................ 12
1.1. Antecedentes ............................................................................................................................... 12
2. Objetivos ................................................................................................................................ 16
2.1. Objetivo General ........................................................................................................................ 16
2.2. Objetivos Específicos ................................................................................................................. 16
3. Marco Teórico ....................................................................................................................... 17
3.1. Marco Conceptual ...................................................................................................................... 17 3.1.1. Ciencia de la Computación ................................................................................................... 17
3.1.2. Software Educativo ............................................................................................................... 18
3.1.3. Recursos Educativos Digitales .............................................................................................. 21 3.1.4. Entrenamiento Auditivo Técnico .......................................................................................... 22
3.1.5. Sonido ................................................................................................................................... 23
3.1.6. Filtros .................................................................................................................................... 27
3.1.7. Reverberación ....................................................................................................................... 31 3.1.8. Metodología RUP Adaptada ................................................................................................. 33
3.1.9. Creative Commons ................................................................................................................ 35
4. Metodología ........................................................................................................................... 38
4.1. Planteamiento de contenido ...................................................................................................... 38 4.1.1. Contenidos Temáticos ........................................................................................................... 39
4.1.2. Didáctica y Multimedia ......................................................................................................... 40 4.1.2.1. Texto .................................................................................................................................. 40
4.1.2.2. Imágenes ............................................................................................................................ 40
4.1.2.3. Narraciones y Apoyos Sonoros .......................................................................................... 41
4.2. Algoritmos y Programación ...................................................................................................... 42 4.2.1. Planteamiento de Algoritmos ................................................................................................ 42
4.2.2. Diagramas de Flujo ............................................................................................................... 43
4.2.3. Programación de Módulos .................................................................................................... 43
4.2.3.1. Librerías Utilizadas ............................................................................................................ 44 4.2.3.2. Creación de Ejecutables ..................................................................................................... 45
4.3. RUP Adaptado............................................................................................................................ 46 4.3.1. Levantamiento de Requerimientos ........................................................................................ 46
4.3.1.1. Charla Informal .................................................................................................................. 46 4.3.2. Plan de Desarrollo de Software ............................................................................................. 46
4.3.3. Glosario ................................................................................................................................. 47
4.3.4. Visión .................................................................................................................................... 47
4.3.5. Modelo de Casos de Uso y Especificaciones de Casos de Uso ............................................. 47 4.3.6. Especificaciones Adicionales ................................................................................................ 48
4.3.7. Prototipos de Interfaces de Usuario ...................................................................................... 48
4.3.8. Mockups ................................................................................................................................ 48
4.3.9. Pruebas de Usuario ................................................................................................................ 49
4.3.10. Diseño de Casos de Prueba ................................................................................................. 49
5. Resultados .............................................................................................................................. 51
5.1. Diagramas de Flujo .................................................................................................................... 51
5.2. Programación de Módulos ........................................................................................................ 56
5.3. Pruebas de Usuario .................................................................................................................... 57 5.3.1. Descripción del Producto ...................................................................................................... 57 5.3.2. Objetivos de la Prueba........................................................................................................... 57
5.3.3. Participantes .......................................................................................................................... 57
5.3.4. Tareas .................................................................................................................................... 57
5.3.5. Instalación de Prueba ............................................................................................................ 58 5.3.6. Entorno Informático del Participante .................................................................................... 58
5.3.7. Diseño de la Prueba ............................................................................................................... 58
5.3.8. Resultados ............................................................................................................................. 60
5.4. Resultados de la metodología RUP ........................................................................................... 64
6. Discusión ................................................................................................................................ 65
6.1. Producto Obtenido ..................................................................................................................... 65 6.2. Pruebas de Usuario .................................................................................................................... 65
7. Conclusiones .......................................................................................................................... 66
Referencias .................................................................................................................................... 67
Lista de Tablas
Tabla I. Imágenes y Tipo de Licencia. ........................................................................................... 41
Tabla II. Muestra de Audio para Voz y Tipo de Licencia. ............................................................. 41
Tabla III. Muestras de Audio y Tipo de Licencia. ......................................................................... 42
Tabla IV. Métrica Eficiencia. ......................................................................................................... 58
Tabla V. Métrica de Productividad. ............................................................................................... 59
Tabla VI. Métrica de Satisfacción. ................................................................................................. 59
Tabla VII. Resultados Métrica de Eficiencia ................................................................................. 61
Tabla VIII. Resultados Métrica de Productividad. ......................................................................... 62
Tabla IX. Resultados Métrica de Satisfacción. .............................................................................. 64
Lista de Figuras
Fig. 1. Variación de Presión Sonora sobre Presión Atmosférica. .................................................. 23
Fig. 2. Espectro de Frecuencias. ..................................................................................................... 24
Fig. 3. Frecuencia de 1 Hz. ............................................................................................................. 24
Fig. 4. Grafica de un Tono Puro. .................................................................................................... 25
Fig. 5. Densidad Espectral del Ruido Blanco. ................................................................................ 25
Fig. 6. Densidad Espectral del Ruido Rosa. ................................................................................... 26
Fig. 7. a) Onda Seno de Mayor Amplitud, b) Onda Seno de Menor Amplitud. ............................ 26
Fig. 8. Curvas de Fletcher y Munson. ............................................................................................ 27
Fig. 9. a) Características de un Filtro, b) Filtro de Orden 2 y Orden 9. ......................................... 28
Fig. 10. a) Filtro Pasa Bajos, b) Filtro Pasa Altos, c) Filtro Pasa Banda, d) Filtro Rechaza Banda.
................................................................................................................................................ 29
Fig. 11. a) Filtro Butterworth, b) Filtro Chebyshev, c) Filtro Bessel, d) Filtro Elíptico. ............... 31
Fig. 12. Fases y Disciplinas del RUP. ............................................................................................ 33
Fig. 13. a) Reconocimiento (Attribution), b) No Comercial (Noncomercial), c) Sin Obra Derivada
(No Derivate Works), d) Compartir Igual (Share Alike). ....................................................... 36
Fig. 14. a) Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, b) Reconocimiento No Comercial
Compartir Igual, c) Reconocimiento No Comercial, d) Reconocimiento Sin Obra Derivada,
e) Reconocimiento Compartir Igual, f) Reconocimiento. ...................................................... 37
Fig. 15. Diagrama para el Desarrollo Metodológico de Módulo para Software de Entrenamiento
Auditivo Técnico. ................................................................................................................... 38
Fig. 16. Comparación entre Desarrollo de Módulo en Serie contra Paralelo. ................................ 43
Fig. 17. a) Actor, b) Caso de Uso. .................................................................................................. 47
Fig. 18. Relación de Asociación y Relación de Dependencia. ....................................................... 48
Fig. 19. Diagrama de Flujo Módulo Teórico. ................................................................................ 51
Fig. 20. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Ordenador. .............................................................. 52
Fig. 21. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Estimador. .............................................................. 53
Fig. 22. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Comparador. ........................................................... 54
Fig. 23. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Seleccionador. ........................................................ 55
Fig. 24. Fragmento de Código en el Entorno de Desarrollo. ......................................................... 56
9
Resumen
Se propone realizar un software de entrenamiento auditivo técnico empleando recursos
multimedia para generar didáctica. Para esto se desarrollan ocho módulos educacionales,
pertenecientes a cuatro temas específicos. Utilizando el lenguaje de programación Python y
siguiendo la metodología propuesta por el RUP adaptado, dando como resultado un software
educativo de tipo tutorial lineal. Se realizan pruebas de usuario basadas en la norma ISO 9126-4
– Métricas de calidad en uso, con el fin de tener una noción de la percepción del usuario sobre
algunas características del software.
El planteamiento del proyecto y la metodología de RUP adaptado permiten desarrollar lo
módulos, y crear el producto propuesto. Sin embargo, se propone la revisión de algunos de estos
procesos con el fin de mejorar el producto final. Finalmente se plantea el trabajo futuro del
proyecto incluyendo una migración de lenguaje de programación para el software de escritorio,
pruebas para medir el impacto del software en estudiantes y el cambio del software a una
aplicación web.
Palabras clave: Software, Entrenamiento Auditivo Técnico, Metodología RUP, Python.
10
Abstract
A Technical Ear Training software is proposed, using multimedia resources to promote
interactive teaching. For this eight educational modules belonging to four specific topics are
developed. Using the Python programming language and following the methodology proposed by
the adapted RUP, giving as a result a lineal tutorial educational software. Usability tests are made
according to the ISO/IEC TR 9126 – 4 standard. With the objective of have a sight of the user
perception about certain items in the software.
The project approach and the adapted RUP methodology allow developing the modules,
and make the proposed product, however, the revision of some items in the developing chain is
proposed with the purpose of getting a better final product. Finally, future work of the project is
proposed including, migration of the programming language in the desktop application, also a
project which test the impact of the software in students and finally the migration of the software
into a web application.
Keywords: Software, Technical Ear Training, Rational Unified Process, Python.
11
Introducción
Durante los últimos años diferentes factores han hecho que la Ingeniería de Sonido haya
experimentado crecimiento laboral con proyección positiva [1]. Un factor son los avances
tecnológicos en el mundo del audio, que han permitido una mayor capacidad de procesamiento
computacional a un costo menor y como consecuencia mayor acceso de la población. Otro de
estos factores es la creación de carreras profesionales que han formalizado los conocimientos y
que dentro de sus planes de estudio incluyen entrenamientos prácticos en diferentes áreas [2].
Uno de estos es el entrenamiento auditivo técnico, que se basa en el reconocimiento de diferentes
atributos del sonido.
La formación en entrenamiento auditivo técnico es esencial en los campos de sonido en
vivo, producción y postproducción de audio pues sobre esto se basan las decisiones y acciones
que deben tomar los profesionales en estos campos. Además, es fundamental para Ingenieros de
sonido que se desempeñan en acústica, pues este será el referente que tendrán para identificar los
diferentes fenómenos presentes en sus casos de análisis. Dada la importancia del entrenamiento
auditivo técnico, se plantea desarrollar herramientas didácticas que sirvan como apoyo a las
actividades académicas de entrenamiento auditivo para estudiantes de Ingeniería de Sonido.
Como medio para desarrollar estas herramientas se propone la programación de módulos
de aprendizaje y práctica de entrenamiento auditivo en español, para estudiantes de Ingeniería de
Sonido. Todo bajo la premisa que dentro de la oferta actual del mercado no hay programas o
aplicaciones que cumplan las necesidades técnicas y lingüísticas necesarias para los estudiantes.
El desarrollo de estos módulos está enmarcado en un proyecto de investigación mayor de la
Universidad de San Buenaventura Medellín, que incluirá también módulos de evaluación y que
servirá como acompañante para el estudiante durante el proceso de aprendizaje y como una
herramienta de apoyo para el docente.
12
1. Planteamiento del Problema
Partiendo de la necesidad de un software de entrenamiento auditivo técnico para
estudiantes de Ingeniería de Sonido y de la propuesta de desarrollar módulos de aprendizaje y
práctica de este software. Se debe establecer en qué punto está el problema investigativo, que en
este caso es determinar los componentes que habrá que tener en cuenta para el desarrollo de los
módulos de aprendizaje y práctica. Esto, teniendo en cuenta que el enfoque de los módulos es
hacía la interactividad y la enseñanza.
Tomando la didáctica como uno de los ejes centrales del programa, se determina que una
componente del desarrollo consiste en la manera en cómo se plantearán los contenidos
pertenecientes a cada tema y módulo. Otra componente estará enfocada a diseñar una manera
didáctica de mostrar los contenidos. Finalmente, un tercer componente será el planteamiento de
los algoritmos que tengan en cuenta los dos componentes anteriores y que luego serán aplicados a
un lenguaje de programación.
El problema investigativo se centra en cómo será el planteamiento de cada componente
anteriormente mencionado para llegar al desarrollo de cada módulo. Se tendrán que desarrollar
ocho módulos, pertenecientes a cuatro temas específicos, aplicando la metodología de desarrollo
de RUP adaptado.
El alcance de este proyecto está definido como descriptivo, pues está orientado a
especificar propiedades, características y rasgos importantes, de un elemento compuesto de tres
componentes a analizar.
Se llega a la pregunta base de este proyecto: ¿Cómo desarrollar módulos didácticos para
enseñanza y práctica de un software de entrenamiento auditivo técnico, que sirvan como
herramienta de apoyo académico para estudiantes de Ingeniería de Sonido?
1.1. Antecedentes
La implementación durante los últimos años de estrategias de aprendizaje por medio de
nuevas tecnologías como lo son los dispositivos móviles y computadores, ha hecho que crezca
considerablemente la popularidad del software educativo, como medio para mejorar las
habilidades de los estudiantes en ciertas áreas del conocimiento, sin embargo años atrás se hacía
difícil esta labor ya que no se contaba con las herramientas suficientes para realizar este tipo de
dispositivos y software [3].
En Grecia, en la Universidad Aristóteles de Thessaloniki, presentaron un programa sin
ánimo de lucro para enseñar a distancia cursos de audio digital. Este curso estaba dirigido a
personas que estuvieran involucradas con el audio y la ingeniería de sonido. Las temáticas se
platearon de manera que tuviera contenidos audiovisuales y de multimedia. Este programa
funcionaba por medio de Internet. Las actividades empezaron en el año de 1998 y terminaron a
finales del año 1999.
13
La topología del programa consistía de un nodo central de educación e información. La
parte operativa fue diseñada en páginas HTML, ofreciendo flexibilidad y compatibilidad entre
diversos sistemas de computadores. Además, herramientas de lenguaje como Java, también se
implementaron con el fin de facilitar la operación de todo. Este curso contenía los siguientes
temas: sonido y escucha, transducción de ondas sonoras y grabación digital, protocolos de
comunicación digital, algoritmos de procesamiento digital de señales y aplicaciones, síntesis de
sonido (FM y Wavetable) y formatos de audio digital. Todo esto venia adaptado en formato
HTML y PDF, permitiendo la implementación de este curso en un CD [4].
En el año de 1968, se realizó un sistema de aprendizaje musical electrónico, que consistía
de una consola con teclado musical, un intercomunicador y unos generadores de tonos, además
de un control visual donde iba mostrando las notas tocadas o seleccionadas en el teclado. El
estudiante podía escuchar lo que iba tocando a través de un parlante o auriculares. Este sistema
contaba con una estación de trabajo para el instructor y veinticuatro estaciones para los
estudiantes, divididas en cuatro grandes grupos de seis estaciones cada uno. Algunas de las áreas
de estudio de este sistema son: el entrenamiento musical, entrenamiento musical vocal,
composición, armonía, teoría musical, instrucciones para tocar órgano y piano y terapia musical.
El primer software de entrenamiento auditivo que se realizó fue el Timbre Solfege en la
Academia Chopin de Música de Varsovia, Polonia. Este software incluía ejercicios de volumen,
tono, timbre, audición espacial, distorsión, enmascaramiento y otras temáticas de grabación y
análisis del sonido. El software, por ejemplo, hacía que el estudiante pasara por una serie de
ejercicios en donde había una señal limpia y otra con distorsión, la señal limpia se debía procesar
utilizando distorsión hasta que quedara igual a la primera muestra.
Quesnel realizó un software de entrenamiento auditivo basado en el Timbre Solfege. Este
software se implementó en la Universidad McGill y no fue comercializado. Para su
funcionamiento este software requería una estación Macintosh y dos ecualizadores paramétricos
que eran controlados digitalmente vía MIDI. Una de las desventajas de este software era que se
necesitaba muchos dispositivos externos para su funcionamiento, lo que en esta época era muy
costoso.
Brixen habla sobre un programa de escucha implementado en un software para
computadores con el fin de entrenar a los ingenieros de sonido identificando espectros en la
reproducción del audio. Igual que el anterior software, este no fue comercializado. En el año de
1994, implementó el software en Macintosh utilizando dos ecualizadores paramétricos externos,
que eran controlados vía MIDI. Los ejercicios de entrenamiento que tenía el software era la
identificación de picos de un ancho de tercio de octava. La desventaja de esto radicaba en el uso,
implementación y costo de los equipos para su funcionamiento, lo cual llevo a que se pensara en
una segunda versión del software eliminando la necesidad de equipos externos, haciendo que
fuera más accesible a las personas, ya que los archivos de audio se ecualizaban y se almacenaban
en CD. Cabe resaltar que esto implicó una gran cantidad de espacio en disco duro para poder
almacenar los archivos de audio.
Otro curso educativo es el de Alton Everest llamado Escucha Critica, el cual salió en
formato de casete y posteriormente en CD, los cuales venían acompañados de un libro. Los
14
niveles de dificultad en este software son limitados y están más enfocados a personas que
busquen tener una guía introductoria para el desarrollo de la escucha crítica.
Golden Ears desarrollado por David Moulton consiste en cuatro volúmenes distribuidos
en ocho CD los cuales buscan entrenar al usuario identificando ecualización, procesamiento de
audio, compresión, delays y reverberación. Los ejercicios de ecualización cuentan con aumentos
y recortes en diez diferentes octavas diferentes y anchos de bandas hasta de un tercio de octava
[5].
En el Instituto de Tecnología de Medios Digitales, crearon el Songs2See: Aprende a tocar
jugando, el cual consiste en una aplicación web para complementar los conocimientos de los
estudiantes de manera practica en su tiempo libre. Las características principales son el uso real
de instrumentos musicales en lugar de MIDI o controladores, realimentación inmediata y
evaluación, sugerencias de digitación, entre otros. Los usuarios tienen la posibilidad de generar
su propio contenido de juego con las pistas de audio y las opciones que le brinda el programa
tales como el tempo y la dificultad [6].
Otra aplicación para la enseñanza de ingenieros de sonido, en este caso procesamiento de
audio digital fue usado en el Instituto de Ciencias de la Computación de la Universidad de
Tecnología de Poznan, siendo usado alrededor de 15 años. Algunas de las temáticas que incluye
esta aplicación es la idea de señal, valores RMS, ortogonalidad de señales, aproximaciones,
síntesis simple, espectros, teorema de sampleo, convolución, filtros digitales, filtros FIR, filtros
IIR, y transformada discreta de Fourier. Este curso esta compuesto por quince lecturas y quince
laboratorios destinados para ser realizados en quince semanas [7].
Estos software dedicados al entrenamiento auditivo, generalmente requieren hardware
exclusivo para su funcionamiento como por ejemplo los sistemas utilizados en la Universidad de
Kyushu en Japón, el Instituto Acústico Danés en Dinamarca y la Universidad de McGill en
Canadá, cuentan con estos sistemas dedicados. Además otros software como Train Your Ears y
Ear Beater han sido introducidos como sistemas independientes ya que utilizan hardware del
computador para la reproducción del sonido [8].
En la Universidad Perth College, desarrolló un programa con tareas básicas para el
aprendizaje de técnicas de captura de microfonías estéreo. Se usó en estudiantes de producción
musical con el fin de evaluar el conocimiento y habilidad para aplicar estas técnicas. La idea
propuesta era simular un entorno adecuado de aprendizaje dentro de un programa de computador
con el fin de incrementar la cantidad de tiempo de cada estudiante con las técnicas de microfonía
estéreo y el desarrollo de escucha y habilidades críticas para su uso adecuado [9].
Sin embargo, la Universidad de Lethbridge en Canadá, realizó por medio de la web, un
programa de entrenamiento auditivo para ingenieros de sonido. Este programa fue utilizado por
los estudiantes del programa de Artes de Audio Digital. Cabe resaltar que el código del programa
se encuentra disponible en línea con el fin de que otras personas dedicadas a estas áreas puedan
cambiar y mejorar el mismo. El desarrollo de tres clases de habilidades de escucha se encuentra
en este programa. Estas clases son: Musicalmente, Técnicamente y Estéticamente. La escucha
musical hace referencia a la habilidad musical para identificar acordes, melodías, voces, etc.,
15
permitiendo a los estudiantes comunicarse con los músicos durante las producciones musicales.
La escucha técnica es la habilidad de identificar características y sonidos que son producidos por
varios tipos de procesamientos de señal. Es aprender a determinar el timbre, las dinámicas y los
atributos espaciales del sonido. La estética musical es escuchada en un contexto más amplio y
más artístico [10].
16
2. Objetivos
2.1. Objetivo General
Desarrollar ocho módulos educacionales, pertenecientes a cuatro temas específicos. Para
el aprendizaje autodidacta y entrenamiento en escucha crítica ingenieril, utilizando el lenguaje de
programación Python y la metodología de desarrollo de software RUP adaptado.
2.2. Objetivos Específicos
Generar los contenidos teóricos necesarios para la implementación de los módulos de
aprendizaje autodidacta y entrenamiento en escucha crítica.
Realizar la producción y postproducción de los audios que se utilizarán como material de
apoyo para los módulos de enseñanza.
Plantear las estructuras lógicas como guía para la programación de cada módulo.
Programar cada módulo planteado, cuatro para enseñanza y cuatro para práctica,
basándose en la estructura lógica planteada y utilizando el lenguaje de programación
Python.
Ejecutar pruebas de software, basándose en el Proceso Racional Unificado o RUP
adaptado.
17
3. Marco Teórico
3.1. Marco Conceptual
3.1.1. Ciencia de la Computación
Ciencia de la computación es el estudio sistemático de la factibilidad, estructura,
expresión, y mecanización de procesos metódicos (algoritmos) que hacen parte de la adquisición,
representación, procesamiento, almacenamiento y acceso a la información, ya sea esta
información decodificada en bits y bytes o transcrita en genes y estructuras de una célula
humana. De una manera más concisa se puede llegar a que la ciencia computacional es el estudio
de automatizar procesos algorítmicos [11].
Un algoritmo o pseudocódigo como también se conoce, se podría definir como una serie
de pasos ordenados para resolver un problema específico, generalmente aplicado a la informática
y que luego puede ser implementando en un lenguaje de programación. Generalmente estos
algoritmos son universales y pueden ser aplicados en cualquier lenguaje de programación, se
deberá tener en cuenta como se aplica a la sintaxis propia de estos [12].
También están las funciones que son paquetes de algoritmos, los cuales pueden ser
invocados y realizar diversas acciones según sea programado. Estos pueden aceptar valores de
entrada y producir valores de salida [13].
Un programa es una serie de algoritmos o pseudocódigos implementados en un lenguaje
de programación cualquiera para ser ejecutados a través de un computador. Algunas de estas
instrucciones realizan procesos matemáticos y por lo general tienen una estructura básica de la
cual se puede resaltar lo siguiente:
Una entrada, las cuales pueden ser ingresadas a través de algún periférico como el teclado
o desde otro archivo.
Operaciones lógicas y condicionales, dado que se pueden hacer procesos matemáticos se
pueden agregar una serie de condiciones para que se tomen caminos lógicos y se cumpla
lo que se necesita hacer.
Loops o repeticiones, instrucciones que se repiten una cantidad determinada veces para
poder que finalice el programa en un momento.
Salidas, las cuales van a arrojar uno o varios resultados luego de que se haya ejecutado lo
anteriormente mencionado [14].
Una interfaz gráfica (GUI) representa el módulo visual en donde se va a desarrollar el
programa. La interfaz gráfica es un término utilizado en el mundo informático, ya que este se
puede definir como la carta de presentación del software que se va a utilizar. Muchas veces tener
18
una buena interfaz gráfica proporciona al usuario final un mejor manejo de programa y una mejor
experiencia de uso, además de desarrollar habilidades de uso de manera más rápida [15].
Por lo general este proceso se puede hacer de manera manual o existen algunos ambientes
de desarrollo integrado (IDE) que traen módulos de corrección de errores. Los errores que se
pueden presentar son de tipo semántico, de ejecución y de sintaxis [14].
Python es un lenguaje de programación de alto nivel y sirve para desarrollar diversos
programas informáticos. Su característica principal es la simplificación de sintaxis al momento de
escribir el código [14].
Una de las ventajas que presenta este programa es que es gratuito y de fácil acceso.
Cuenta con grandes comunidades que aportan al conocimiento, desarrollo y documentación. Este
lenguaje de programación es multidisciplinar y puede ser usado en diferentes plataformas, ya
sean móviles o de escritorio [16].
3.1.2. Software Educativo
El software educativo hace referencia a los distintos programas diseñados para
computador que están enfocados a la enseñanza, aprendizaje didáctico y autodidáctico.
La temática del software educativo es muy amplia y su interfaz gráfica varía según las
necesidades del docente o del instituto en donde se utilicen, además de los requerimientos de los
estudiantes y sus edades. En todos se comparten ciertos rasgos, en donde exponen que los
contenidos siempre tienen como fin la didáctica y aprendizaje de los mismos. Además que se
tenga un medio de enseñanza (computador) donde ellos interactúen y puedan aprender
permitiendo un intercambio de información constante, con una interfaz gráfica amigable al
usuario y en donde los conocimientos básicos de manejo de computadores sean mínimos [17].
En el software educativo como se dijo anteriormente se cuentan con ciertas características
básicas y una estructura ya establecida pero con ciertos atributos que los hacen diferentes entre
ellos mismos, empezando por la interfaz gráfica. Debido a todas estas variaciones se ha creado
una clasificación general según los criterios de los autores, en donde encontramos que:
Se puede hacer la clasificación según los errores que tenga el aprendiz, diferenciando
programas tutoriales directivos y programas no directivos. Los primeros hacen referencia a los
programas que tienen control de todas las actividades y que evalúa al estudiante según sus
respuestas. En este caso se muestra si el estudiante se equivocó y cuál es la respuesta verdadera.
La verdad absoluta la tiene el programa.
Los no directivos en donde el software se muestra dispuesto a hacer lo que quiera hacer el
usuario o estudiante, ya que este tiene la libertad de seleccionar que preguntas y que acciones
quieren ejecutar. Sus decisiones no se muestran solo se procesan en una base de datos y
posteriormente se muestran las consecuencias sobre lo que hizo.
Existen dos clasificaciones básicas sobre software cerrado y software abierto, los cuales
se adaptan al contexto en donde el usuario, el estudiante en este caso se encuentre con el fin de
ser aplicado a la gran diversidad de usuarios que existen.
19
Sin embargo, de las clasificaciones encontradas, una de las más relevantes y utilizadas es,
en donde mira que tanto control tiene el programa sobre el usuario final, además de su algoritmo:
3.1.2.1. Programas Tutoriales
Son programas en donde se comparan las acciones del usuario y se muestra un veredicto
en donde se indica en que falló y como puede mejorar lo que hizo, incluso puede conllevar a más
ejercicios con el fin de mejorar los conceptos y actividades.
Se presentan además una serie de juegos o actividades en donde el usuario muestra sus
habilidades y son evaluadas o reforzadas en su defecto. En donde el software está realizando un
seguimiento de todo lo que haga el estudiante. Cuando en el programa no presenta una
explicación inicial se denomina programa tutorial de ejercitación.
Según su algoritmo se tienen 4 categorías principales que son:
Los programas lineales, que muestran información y ejercicios con una libre elección de
respuestas y posterior corrección en caso de equivocarse.
Los programas ramificados en donde el computador corrige al usuario según las
respuestas que haya dado y le da la posibilidad de estudiar más a profundidad ciertos
temas según el conocimiento. Son más flexibles en su uso y el estudiante se tiene que
exigir más.
Los entornos tutoriales, en donde a medida que avanza el usuario, el programa le va
ofreciendo una serie de información y herramientas para que pueda construir su propio
conocimiento. Dentro de las temáticas en este tipo de algoritmos están los de resolución
de problemas.
Sistemas Tutoriales Expertos, en donde se aplica la inteligencia artificial y hay una
comunicación fluida entre el software y el usuario y el programa tiende a imitar la labor
de los docentes, guiando a los usuarios y mostrando su forma de aprender y de cometer
los errores [17].
3.1.2.2. Las Bases de Datos
Donde se almacenan datos, siguiendo unos parámetros y lineamientos determinados.
Según la manera en cómo se acceden a estas bases se tienen dos tipos:
Las Bases de Datos Convencionales en donde la información se almacena en gráficos o
ficheros.
Las Bases de Datos Tipo Sistema Experto en donde la información que se almacena es
sobre un tema específico y da sugerencias al usuario cuando busque determinadas
respuestas [17].
20
3.1.2.3. Los Simuladores
Los cuales muestran situaciones de un mundo real y el usuario puede adquirir
experiencias y aprendizajes por medio de la observación y toma de decisiones. Muchas veces se
realiza esto cuando no se puede acceder a una realidad cercana. Dentro de estos simuladores
podemos encontrar dos tipos, los cuales son:
Modelos Físicos-Matemáticos, los cuales muestran gráficas y números de leyes por medio
de ecuaciones. Este tipo de simuladores sirven para realizar demostraciones, por ejemplo.
Los entornos sociales, donde se juega a una realidad virtual y el usuario debe aplicar una
serie de estrategias para poder sobrevivir y se presentan situaciones diversas en el
transcurso del tiempo [17].
3.1.2.4. Los Constructores
Los cuales se van formando con el paso del tiempo a medida que el usuario construye su
conocimiento, los cuales se dan a partir de sus reflexiones. Dentro de los constructores se
clasifican a grandes rasgos en dos tipos, los cuales son:
Los Constructores Específicos, los cuales tienen una serie de órdenes y realizan procesos
de bastante complejidad.
Los Lenguajes de Programación, que son la base para la construcción de diversos
programas y manejo de dispositivos y robots [17].
3.1.2.5. Los Programa Herramienta
Los cuales son utilizados en el día a día de las actividades estudiantiles, ya que sirven para
realizar trabajos, escribir sobre algo, calcular y dibujar, entre otros. En este tipo de software
encontramos:
Los Procesadores de Textos que emulan la actividad de usar una máquina de escribir,
como por ejemplo el Microsoft Word o Bloc de Notas.
Los Gestores de Bases de Datos, que ayudan para trabajar con información y archivos de
forma organizada.
Las Hojas de Cálculo, en donde el software y el computador realiza operaciones
matemáticas, tal como sucede en Microsoft Excel.
Los Editores Gráficos, los cuales sirven para modificar figuras, imágenes y realizar
dibujos. Esto aporta para mejorar la parte artística del usuario o estudiante.
21
Los Programas de Comunicaciones, los cuales permiten acortar distancias entre personas,
ya que se pueden enviar mensajes de texto, grabaciones y realizar llamadas.
Los Programas de Experimentación Asistida, que se realizan con instrumentos y
convertidores con el fin de adquirir información sobre distintos parámetros y fenómenos.
Los Lenguajes y Sistemas de Autor, que sirven para realizar tutoriales a los docentes que
no cuentan con bases en informática [17].
3.1.3. Recursos Educativos Digitales
Cuando se habla de multimedia es común relacionarla con las posibilidades que se tienen
en el área de la educación debido a que puede favorecer procesos en la enseñanza y aprendizaje.
Esto es un avance que se ha ido dando con la evolución de los diferentes dispositivos electrónicos
y las nuevas tecnologías.
El término multimedia no es nuevo en las ciencias de la educación y puede tener
diferentes significados según el contexto en el que sea aplicado. Anteriormente se relacionaba
con presentaciones de diapositivas, audios y materiales didácticos entre otros. Pero en la
actualidad puede significar la integración de dos o más medios de comunicación que pueden ser
manipulados por un usuario vía ordenador [18].
Otra definición de multimedia es cuando se refiere a una clase de sistemas interactivos los
cuales son manejados por un ordenador y que cumple funciones tales como almacenar, transmitir
y recuperar información de tipo textual, gráfica y auditiva. También puede referirse a video
estático o en movimiento, archivos de audio e imagen y animación, las cuales son controladas
desde un ordenador. La combinación de software y hardware proporciona un ambiente multi-
sensorial de información [19].
La interfaz de usuario permite establecer la interacción entre el usuario y la máquina.
Además, muestra los distintos componentes propios del software, recoge las respuestas y
acciones por parte del usuario. Los controles de navegación reconocen las acciones del usuario y
establece límites en los niveles de acceso según el tipo de usuario.
Cuando un usuario no participa, pone en funcionamiento el programa y se le ofrece la
información, se podría decir que es una presentación multimedia. Si el usuario participa, se
presentan alternativas de selección y el software responde según la elección del usuario, este se
considera que dispone de interactividad.
Un sistema de tipo multimedia interactivo en donde el audio, video e informática
interactúan con el fin de proporcionar un dialogo y se encuentra determinado por las decisiones
del usuario [20].
Las cuatro características fundamentales de un sistema de tipo multimedia son:
La interactividad, la cual hace que el usuario tome decisiones y responda a lo propuesto
por el sistema.
22
Ramificación, refiriendo a los contenidos que puede acceder el usuario, sin necesidad de
tener que ingresar a los que no necesita.
Trasparencia, permitiendo utilizar el sistema de manera rápida y simple.
Navegación, con el fin de llegar a diferentes puntos del sistema en cualquier momento
[21].
En la educación siempre se deben establecer acciones comunicativas con el fin de
compartir información dando como resultado la generación de conocimiento. Se pueden buscar
diferentes tipos de recursos para dar apoyo al proceso de aprendizaje, tales como: exposiciones,
discursos orales, lectura de textos, entre otros hasta materiales como el tablero, documentos y
libros.
Todo material digital destinado a la educación se le denomina recurso educativo digital,
ya que el diseño de estos cuenta con un fin educativo, además que responde a ciertas
características didácticas y son hechos para informar sobre determinada temática, ayuda en la
adquisición de conocimientos, refuerza temáticas que de pronto ya han sido dadas en clase
anteriormente, favoreciendo así al desarrollo de competencias y también evaluar conocimientos
[22] [23].
Algunas ventajas de trabajar con recursos educativos digitales es que motiva a los
estudiantes para la lectura ya que ofrece formas distintas de presentación, formatos animados,
videos y audios, dando así control al estudiante sobre su proceso de aprendizaje. Permite también
volver a leer los materiales de lectura cuantas veces lo desee, facilitando el autoaprendizaje al
ritmo del estudiante [22].
3.1.4. Entrenamiento Auditivo Técnico
El entrenamiento auditivo técnico es un tipo de aprendizaje basado en cómo se perciben
los diferentes atributos tímbricos, dinámicos y espaciales de un sonido y como estos se relacionan
con la producción y grabación de audio. Esto significará que un ingeniero podrá desarrollar
habilidades de escucha más elevadas, que le permitirán tener más certeza al momento de analizar
y confiar en su percepción auditiva.
El entrenamiento auditivo técnico se centra en los rasgos, características y modificaciones
sónicas que se producen por varios tipos de procesamientos de señales usados en la ingeniería de
audio como lo son:
Ecualización y filtrado.
Reverberación y delay.
Procesamiento dinámico.
Características de la imagen estéreo [24].
23
3.1.5. Sonido
El sonido se puede definir como ondas mecánicas que se propagan a través de un medio
elástico. Estas ondas se desplazan en función de la presión sonora y el tiempo [25].
La presión sonora hace referencia a una variación de presión sobre la presión atmosférica.
La unidad de medida internacional utilizada para medir la presión es el Pascal y se representa Pa.
Cabe resaltar que las variaciones de presión generadas por el sonido son mínimas a comparación
de la presión atmosférica. El rango de audición abarca desde 20 𝜇𝑃𝑎 hasta 20 Pa. Una forma
adecuada de representar esta escala es por medio de los decibeles [26].
Fig. 1. Variación de Presión Sonora sobre Presión Atmosférica.
Tomado de: Everest, Alton; Pohlman, Ken. (2005). Master Handbook of Acoustics.
Un decibel (dB) parte de la relación logarítmica de un valor contra otro valor de
referencia. El término decibel proviene de la multiplicación de diez veces esta relación. Es
utilizado en aplicaciones de audio y sonido debido a la forma logarítmica en que se comporta el
oído de los seres humanos. Además, sirve para representar rangos amplios de valores, como el
del espectro de frecuencias [27].
Muchos de los sonidos que escuchamos en el diario vivir están conformados por múltiples
frecuencias. El espectro hace referencia a la manera en cómo se encuentra distribuida la energía
sonora en todo el rango de frecuencia audible. Un sonido cualquiera se puede mostrar de esta
manera.
Este espectro se puede representar por medio de una gráfica donde se muestran
frecuencias contra amplitud 𝑓/𝐴 o en por medio de un espectrograma que representa el cambio
de amplitud de frecuencias en el tiempo [27].
24
Fig. 2. Espectro de Frecuencias.
Tomado de: Everest, Alton. (2007). Critical Listening Skills for Audio Professionals.
La frecuencia es el número de veces que se repite una onda en un segundo. Esta se mide
en Hercio o Hertz (Hz) y se describe con la letra f. Es el inverso del periodo. El rango de
frecuencias audible de los seres humanos se encuentra entre 20 Hz y 20.000 Hz [28].
Fig. 3. Frecuencia de 1 Hz.
Tomado de: Everest, Alton. (2007). Critical Listening Skills for Audio Professionals.
Algunas veces es necesario descomponer el rango completo de frecuencias para poder
analizar o identificar los fenómenos que se puedan presentar.
Un tono puro, también conocido como sonido periódico simple, está compuesto por una
sola frecuencia y es el sonido más simple que existe, a pesar de que no existe dentro de la
naturaleza. Este se genera mediante una función sinoidal, con parámetros que permiten variar su
amplitud, el número de oscilaciones o el desfase. Se puede utilizar para generar formas de onda
más complejas mediante la síntesis del sonido [27].
25
Fig. 4. Grafica de un Tono Puro.
Tomado de: Everest, Alton. (2007). Critical Listening Skills for Audio Professionals.
Sin embargo, el oído humano es más sensible a grupos de frecuencias que a frecuencias
individuales, es por esto que existen las bandas de octava, las cuales toman una frecuencia central
y límites inferior y superior, que están al rededor del 70% de esta. Están estandarizadas por la
ISO 266. Octava se define como la relación de frecuencias de dos a uno. Esta sensación es dada
por el comportamiento del oído, que percibe cambios de manera logarítmica [29].
Ruido se define como cualquier sonido no deseado. En la vida diaria siempre se encuentra
el ruido, desde los electrodomésticos que hay en las casas, pasando por los diferentes sistemas de
transporte, hasta la maquinaría de la industria [27].
El ruido blanco es el que contiene igual energía en todo el rango de frecuencias audibles.
Por sus características no es muy usado en la ingeniería de sonido [30].
Fig. 5. Densidad Espectral del Ruido Blanco.
Tomado de: Miyara, Federico. (2006). Acústica y Sistemas de Sonido.
El ruido rosa, a diferencia del ruido blanco, en cada banda de octava cuenta con la misma
energía. Su densidad espectral disminuye con el aumento de frecuencia. Una aplicación del ruido
rosa es en el ajuste de sistemas de sonido [27].
26
Fig. 6. Densidad Espectral del Ruido Rosa.
Tomado de: Miyara, Federico. (2006). Acústica y Sistemas de Sonido.
Es muy común en muchas situaciones de la vida diaria, por ejemplo una conversación
entre dos personas donde el sonido del tráfico impida entender lo que dice la otra persona, o un
grupo musical en donde algunos instrumentos no permiten percibir el sonido. El
enmascaramiento se da cuando un sonido oculta o enmascara otro sonido.
Esto es un fenómeno psicoacústico propio del oído y no del sonido. El enmascaramiento
se da por la manera en que es excitada la membrana basilar por varios tipos de tonos puros con
diferentes frecuencias al mismo tiempo [31].
La sonoridad es la sensación de fuerza de un sonido. Esta se encuentra relacionada según
su amplitud y frecuencia. Estas sensaciones también obedecen a la manera en cómo trabaja el
oído, ya que es más sensible en ciertas bandas de frecuencia. Las curvas de Fletcher y Munson
nacen como una investigación que buscaba tener una predicción de este comportamiento no lineal
del oído humano [27] [30].
a) b)
Fig. 7. a) Onda Seno de Mayor Amplitud, b) Onda Seno de Menor Amplitud.
Tomado de: Everest, Alton. (2007). Critical Listening Skills for Audio Professionals.
27
Estas se hicieron en el año de 1933 y consistían en reproducir un tono puro de 1 kHz con
un nivel de presión sonora conocida a un grupo de personas. Posteriormente se reproducía un
tono de frecuencia diferente y se les pedía que cambiaran el volumen hasta que sonora igual al de
1 kHz. Finalmente se medían los niveles de presión sonora. Esto se repetía un determinado
número de veces y de esta manera se obtuvieron las curvas de igual sonoridad [27] [31].
Fig. 8. Curvas de Fletcher y Munson.
Tomado de: Beranek, Leo. (1954). Acústica.
3.1.6. Filtros
Un filtro es un dispositivo que sirve para separar señales con base en una frecuencia
específica. Los filtros se pueden denominar como herramientas que modifican el espectro de una
señal cualquiera. También estos filtros sirven para atenuar ruido o realizar un suavizado. Estos
pueden ser definidos según su banda de paso, ya que dependiendo del tipo de filtro este permite
pasar ciertas frecuencias y atenuar otras frecuencias.
Los ecualizadores son herramientas que usan filtros para compensar la magnitud o fase de
un sistema. Todo filtro cuenta con una banda de paso, una banda de detención, una frecuencia de
corte y un ancho de banda. La banda de paso es una banda de frecuencias que pasan por un filtro
y tienen una pérdida de 3 dB con respecto a la ganancia nominal del filtro.
La banda de detención es una banda de frecuencias que pasan por un filtro y tienen una
pérdida de más de 3 dB con respecto a la ganancia nominal del filtro.
28
La frecuencia de corte es la frecuencia en donde la ganancia cae 3 dB por debajo de la
ganancia nominal del filtro y el ancho de banda se define como el rango de frecuencias que se
comprende entre las frecuencias de corte inferior y superior de la banda de paso [26].
a) b)
Fig. 9. a) Características de un Filtro, b) Filtro de Orden 2 y Orden 9.
Un filtro pasa bajos es el que permite pasar frecuencias que se encuentran debajo de su
punto de corte, atenuando el paso de frecuencias que están por encima de la misma. La
atenuación está dada a partir de múltiplos de 6 dB/Octava (-6 dB/octava, -12 dB/octava, -18
dB/octava) [27].
Un filtro pasa altos es el contrario a un filtro pasa bajos, ya que permite las frecuencias
que se encuentran por encima del punto de corte, impidiendo el paso de frecuencias que se
encuentren por debajo del mismo [27].
El filtro pasa banda cuenta con dos frecuencias de corte, dejando pasar solamente las que
están por encima del primer punto de corte y las que se encuentran por debajo del segundo punto
de corte [27].
Un filtro rechaza banda hace lo contrario al filtro pasa banda, ya que cuenta con dos
frecuencias de corte, permitiendo el paso de las que se encuentran por debajo del primer punto de
corte y las que se encuentran por encima del segundo punto de corte [27].
29
a) b)
c) d)
Fig. 10. a) Filtro Pasa Bajos, b) Filtro Pasa Altos, c) Filtro Pasa Banda, d) Filtro Rechaza Banda.
Tomado de: Miyara, Federico. (2006). Acústica y Sistemas de Sonido.
Los filtros de tipo Butterworth son diseñados para producir la respuesta más plana que sea
posible hasta la frecuencia de corte. La salida se mantiene constante casi hasta la frecuencia de
corte, luego disminuye a razón de 20n dB por década o 6n dB por octava, donde n es el número
de polos del filtro.
Están basados en el polinomio de Butterworth y presenta la respuesta más constante en la
banda de paso. La pendiente de este tipo de filtro es de -20 dB/década/polo. Debido a la respuesta
plana, se suele usar en los filtros anti-aliasing y en aplicaciones de conversión de datos. En
general donde sea necesario conseguir una buena precisión de medida en la banda de paso [32].
Los filtros Chebyshev son un tipo de filtro electrónico, puede ser tanto analógico como
digital. Con los filtros de Chebyshev se consigue una caída de la respuesta en frecuencia más
pronunciada en frecuencias bajas debido a que permiten rizado en alguna de sus bandas (paso o
rechazo). Se conocen dos tipos de filtros Chebyshev, dependiendo del rizado en alguna banda
determinada.
Están basados en el polinomio de Chebyshev. La pendiente es mucho mayor que la de
Butterworth. El rizado está por encima de la respuesta 0 dB para filtros de orden par y por debajo
30
en los del orden impar. La magnitud del rizado es un parámetro del filtro. El uso se restringe en
aplicaciones en el que el contenido de frecuencias es más importante que la magnitud [32].
Los filtros de Bessel son un tipo de filtro electrónico. Son usados frecuentemente en
aplicaciones de audio debido a su linealidad. Están diseñados para tener una fase lineal en las
bandas pasantes, por lo que generan cambios abruptos en las señales; por el contrario tienen una
mayor zona de transición entre las bandas pasantes y no pasantes. Cuando estos filtros se
transforman a digital pierden su propiedad de fase lineal.
Están basados en las funciones de Bessel. En la banda de paso presenta una respuesta
menos constante que la de Butterworth y la pendiente es menor que la de Butterworth.
Un filtro elíptico o filtro de Cauer es un tipo de filtro eléctrico. Su nombre se debe al
matemático alemán Wilhelm Cauer, una de las personas que más ha contribuido al desarrollo de
la teoría de redes y diseño de filtros. El diseño fue publicado en 1958, 13 años después de su
muerte.
Están diseñados de manera que consiguen estrechar la zona de transición entre bandas y,
además, acotando el rizado en esas bandas. La diferencia con el filtro de Chebyshev es que este
sólo lo hace en una de las bandas.
Estos filtros suelen ser más eficientes debido a que al minimizar la zona de transición,
ante unas mismas restricciones consiguen un menor orden. Por el contrario son los que presentan
una fase menos lineal [32].
a) b)
31
c) d)
Fig. 11. a) Filtro Butterworth, b) Filtro Chebyshev, c) Filtro Bessel, d) Filtro Elíptico.
Tomado de: Havelock, David; Kuwano, Sonoko; Vorlander, Michael. (2008). Handbook of Signal Processing
in Acoustics.
3.1.7. Reverberación
La reverberación se define como la permanencia de una cantidad de sonido luego que una
fuente sonora ha sido apagada; siendo este el conjunto de reflexiones generadas por la interacción
del sonido proveniente de la fuente sonora, con obstáculos del medio [33].
El tiempo de reverberación es el tiempo, ya sea en segundos o milisegundos, que le toma
a un sonido en decaer 60 dB a partir de que se apaga la fuente [24].
Existen diferentes tipos de reverberación los cuales están dados por la manera en como la
fuente sonora, interactúa con el medio donde se propaga el sonido. Los tipos de reverberación
más comunes son:
Plate
Se logra haciendo pasar el sonido a través de una placa metálica, por medio de
transductores, haciendo que el sonido cree reflexiones dentro de la placa que luego son
capturadas por un transductor de salida.
Room
Simula diferentes espacios acústicos, siendo estos pequeños espacios como un estudio de
grabación o una habitación. Generalmente tiene un tiempo de reverberación corto.
Hall
Puede ser una reverberación larga, simulando espacios grandes como salas de conciertos,
teatros o auditorios.
32
Cathedral
Emula la alta cantidad de reflexiones que se pueden encontrar en una iglesia o catedral
debido a las formas irregulares que hay en estos tipos de espacios. El tiempo de reverberación
suele ser largo.
Spring
Es similar al plate puesto que es generada artificialmente haciendo pasar el sonido a través
de resortes. Suelen tener características de frecuencia marcadas como la presencia de resonancias
y cambios de filtrado durante el decaimiento.
Chamber
Suele ser un recinto más pequeño que un hall dando como resultado mayor claridad sin
perder el balance entre contenido armónico y dispersión del sonido.
Gate
Se logra insertando una compuerta de ruido después de la reverberación pero siendo
activada por la señal sin procesar, dejando pasar la primera parte de la reverberación y cortando
la cola. Fue utilizada especialmente en los 80´s para darle cuerpo y fuerza al redoblante.
Convolución
Sirve para simular cualquier espacio físico mediante la convolución de la señal con la
respuesta al impulso del recinto.
Algunos de los parámetros más importantes que se pueden encontrar en los plug-in de
reverberación son el tiempo de retraso o delay, decaimiento o decay, tiempo de predelay o initial
delay y el nivel de mezcla.
Es común duplicar una señal, aplicarle un retraso y mezclarla con la señal original, esto
con el fin de dar espacialidad. Tiempos de retardo de menos de 30 milisegundos entre los retardos
y el sonido original se percibirán como un solo sonido por nuestro sistema auditivo, siendo esto
descrito por el fenómeno de precedencia o también llamado efecto Haas. Para tiempos de retardo
de más de 30 milisegundos, el sistema auditivo toma la señal retardada como si fuera un eco [26].
El decaimiento es uno de los parámetros que se encuentra en los diferentes dispositivos de
reverberación y se define como el tiempo en el que el sonido permanece luego de haberse
apagado la fuente. El tiempo de predelay se define como el retardo o tiempo que hay entre el
inicio de la reverberación y el sonido directo. Esto brinda sensación de espacialidad, ya que entre
más tiempo de predelay se tenga, de mayor tamaño se percibirá el recinto.
El nivel de mezcla muestra la cantidad de señal sin efecto que es mezclada con la señal
procesada, siendo Dry la señal sin efecto y Wet la señal totalmente mezclada con el efecto [24].
33
3.1.8. Metodología RUP Adaptada
El RUP Adaptado (Proceso Unificado Racional) es aplicado para los procesos de
ingeniería de software y permite tener un control y seguimiento en la organización de un proyecto
determinado. Fue desarrollada por IBM y cuenta con varias fases y disciplinas que se manejan
durante todo el proyecto según el número de iteraciones que se realicen. Estas fases y disciplinas
se pueden ver en la siguiente figura.
Fig. 12. Fases y Disciplinas del RUP.
Tomado de: Martínez, Alejandro; Martínez, Raúl. (2001). Guía a Rational Unified Process.
Para este proyecto parte de los procesos son guiados mediante casos de uso ya que estos
nos permiten tener un acercamiento sobre los artefactos que serán utilizados en cada uno de los
módulos planteados.
La estructura de esta metodología se define mediante cuatro bases en las que encontramos
los roles, las actividades, los productos y los flujos de trabajo.
3.1.8.1. Fases del RUP Adaptado
El RUP adaptado, como se pudo ver en la anterior imagen, cuenta con cuatro fases las
cuales son:
Inicio
El cual sirve para levantar la información necesaria y bases sobre necesidades o algún
problema en específico con el fin de ver los límites que podría tener el proyecto, buscar
una estructura y los posibles casos de uso que se utilizarían, el tiempo del proyecto y los
riesgos que se podrían tener.
34
Elaboración
Esta fase sirve para analizar y determinar cómo se va a abordar el problema o la
necesidad, estableciendo la manera en cómo se va a trabajar y desarrollando ciertas
actividades. Es de mucha importancia esta fase ya que se construyen los primeros
prototipos y las diferentes iteraciones que se deben realizar para ajustar y tener el
proyecto como se desee. También se realiza la visión del proyecto y se propone un plan
con el fin de obtener un numero de productos ya realizados tales como los requisitos
adicionales, modelo de casos de uso, prototipos, plan de desarrollo y una primera
aproximación al manual de usuario.
Construcción
Con esta fase se busca que el proyecto se encuentre en capacidad de operar y aumente de
forma incremental por medio de las iteraciones que se realicen. Se aplican los procesos,
características y requisitos que no hayan sido implementados anteriormente con el fin de
tener un prototipo para los usuarios. También se optimizan los tiempos y recursos del
proyecto con el fin de cumplir el cronograma de actividades a tiempo.
Transición
Ya es la etapa final del proyecto en donde se entrega una versión definitiva del proyecto
para los usuarios finales. Esto puede llevar a versionas más actualizadas a partir de la
primera versión, entrenar los usuarios y evaluar la usabilidad del software o producto.
3.1.8.2. Disciplinas
Para el RUP Adaptado se definen las siguientes disciplinas de trabajo:
Gestión del Proyecto.
Requisitos.
Implementación.
Test o Pruebas.
Ambiente.
3.1.8.3. Productos
Dentro de los productos que se tienen contemplado para este RUP Adaptado se tienen:
Plan de Desarrollo Software
Es un documento que se hace con el fin de mostrar el ciclo de vida del software y una
vista general del enfoque del proyecto propuesto, brindando así la información necesaria
acerca la gestión del proyecto y la manera en cómo se encuentra organizado.
35
Glosario
Se definen palabras con el fin de que los usuarios y personas que tengan contacto con el
proyecto y el software, entiendan correctamente y se pueda hablar en un lenguaje técnico
de manera general. Son definiciones propias del proyecto.
Modelo de Casos de Uso
Muestra los elementos de entrada y de salida. Estos son conocidos como artefactos.
Visión
El cual define las características y funciones del software. Muestra procesos y la manera
en cómo se realizan.
Especificaciones de Casos de Uso
Este documento muestra la serie de pasos que se tienen que llevar a cabo para ejecutar
una actividad o proceso en específico.
Especificaciones Adicionales
Muestra y desarrolla las especificaciones adicionales teniendo en cuenta los
requerimientos para la realización del proyecto.
Prototipos de Interfaces de Usuario
Estos pueden ser de dos tipos; los bocetos realizados por un programa dedicado a
mockups, el cual ayudan a tener una idea de cómo será la interfaz gráfica y disposición de
los elementos y los propios del software los cuales muestran finalmente como queda el
software.
Casos de Prueba
El cual permite verificar si los procesos son realizados correctamente por el software.
También sirven para identificar errores o bugs en el uso, implementación y en la calidad.
Manual de Usuario
Este documento permite al usuario tener información precisa y completa sobre el
software, su uso y diferentes funciones que puede tener.
Producto
Es el prototipo final que usará el usuario. Es el resultado del proyecto. [34]
3.1.9. Creative Commons
Una definición de un software gratuito es cuando se tiene libertad de usar el software con
cualquier finalidad, se puede modificar y redistribuir o distribuir versiones modificadas del
mismo [35].
36
El copyleft tiene como fin mantener libre el software y sus modificaciones y extensiones.
Con esto, hace uso del copyright para otorgar libertades, ya que si el software se deja en el
dominio público y no se aplica el copyright, este queda sin protección alguna y puede pasar que
terceras personas lo modifiquen y se vuelva privativo. Es por esto que cuando se usa el copyleft,
se usa el copyright para garantizar que cualquier modificación que se le haga al software se
mantenga libre. Las licencias de tipo copyleft para manuales se denominan GNU Free
Documentation License. Cabe resaltar que el copyright protege las copias.
Otro tipo de licencia de amplio uso en las áreas de la informática es la GNU (General
Public License) o GNU GPL. La licencia GPL autoriza distribución, modificaciones y copias de
un software y estas se encuentran descritas en este tipo de licencia.
Las licencias Creative Commons (CC) presentan una alternativa a los autores con el fin de
dar ciertas libertades a terceras personas sobre las obras para que puedan ser utilizadas y
divulgadas sin eliminar la propiedad de las creaciones. Estas licencias buscan usar derechos
privados, creando así bienes públicos.
Permite hacer efectivo todos los derechos del copyright, teniendo en cuenta los usos de la
obra que el autor considere legítimos. Bajo esta modalidad se tienen cuatro condiciones, las
cuales son:
Reconocimiento (Attribution): la cual permite a terceros copiar exhibir, distribuir y
ejecutar la obra protegida por copyright, pero solo si se reconocen los créditos al autor.
No Comercial (Noncommercial): Permite la copia, exhibición, distribución y ejecución de
la obra y de las derivaciones de la misma, pero solo para propósitos no comerciales.
Sin Obra Derivada (No Derivate Works): Permite la copia, distribución, exhibición y
ejecución de la obra en su versión original pero no permite la creación de derivados de la obra
original.
Compartir Igual (Share Alike): Permite la distribución de obras derivadas, pero solo bajo
una licencia igual a la licencia de la obra original. Esta condición aplica solo para obras
derivadas.
a) b) c) d)
Fig. 13. a) Reconocimiento (Attribution), b) No Comercial (Noncomercial), c) Sin Obra Derivada (No Derivate
Works), d) Compartir Igual (Share Alike).
Tomado de: Stallman, Richard. (2002). Free Software, Free Society: Selected Essays.
37
De las combinaciones de estas licencias, se presentan seis tipos de licencias, las cuales
son:
Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada: Permite la redistribución, bajar obras
y compartirlas siempre y cuando se mencione al autor y se les conecte con el mismo. No
pueden ser usadas de forma comercial.
a)
b) c)
d) e) f)
Fig. 14. a) Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, b) Reconocimiento No Comercial Compartir
Igual, c) Reconocimiento No Comercial, d) Reconocimiento Sin Obra Derivada, e) Reconocimiento Compartir
Igual, f) Reconocimiento.
Tomado de: https://goo.gl/zHPxTe.
Reconocimiento No Comercial Compartir Igual: Permite a tercero crear obras derivadas
con fines no comerciales, siempre y cuando se dé el crédito al autor y se sometan sus
obras a una licencia igual a la de la obra inicial.
Reconocimiento No Comercial: Permite crear obras derivadas con fines no comerciales,
pero incluso las que se derivan se deben reconocer los créditos al autor de la obra inicial.
Reconocimiento Sin Obra Derivada: Permite redistribución de la obra con fines
comerciales o no comerciales, siempre y cuando la obra original no sea modificada y se
reconozcan los créditos al autor.
Reconocimiento Compartir Igual: Permite crear obras derivadas incluso para usos
comerciales, siempre y cuando se reconozcan los créditos al autor y la obra derivada sea
sometida a la licencia igual de la obra inicial.
Reconocimiento: Permite crear obras derivadas, cuando se reconozca crédito al autor de la
obra inicial [36] [37].
38
4. Metodología
Una manera de abordar la pregunta planteada en la justificación investigativa del proyecto
es dividiendo las componentes de esta, luego desarrollarlos de manera independiente para
después relacionar sus partes, analizar el resultado obtenido y llegar a conclusiones que puedan
dar respuesta a la pregunta.
En este caso el proyecto se puede dividir en tres componentes: Un componente será el
enfoque didáctico y educativo, un segundo componente será el planteamiento de los contenidos
temáticos pertinentes al entrenamiento auditivo técnico y el tercer componente resultará de la
unión de los primeros dos componentes, más el planteamiento de los algoritmos que se utilizarán
para la programación de los módulos. En la figura… se muestra un diagrama sobre el
planteamiento del desarrollo general de la metodología.
Fig. 15. Diagrama para el Desarrollo Metodológico de Módulo para Software de Entrenamiento Auditivo
Técnico.
Cada componente se interrelaciona necesariamente con las dos otras partes, pero a su vez
puede ser planteado y desarrollado de manera individual. La metodología de desarrollo RUP
convierte esto en un proceso iterativo, por lo que en cada ciclo elementos de cada módulo son
modificados. Estas modificaciones obedecen a diferentes tipos de correcciones: ya sean
concernientes a la teoría mostrada, a errores en la redacción o narraciones o en cuanto a
funcionalidades propias del software.
4.1. Planteamiento de Contenido
Los dos primeros componentes plantean: cuales serán, como se compondrán y como se
mostrarán los contenidos en los módulos. Describiendo que elementos multimedia son utilizados
y como se aprovechan para generar didáctica. Por otra parte se plantean los temas específicos que
39
se abordan para el apoyo de teórico dentro del entrenamiento auditivo técnico, la producción y
postproducción de narraciones y la obtención de material sonoro mediante licencias de libre
distribución.
4.1.1. Contenidos Temáticos
La generación de contenidos se toma como primer paso, pues sobre esta es la base sobre
la cual se apoyan los demás componentes del proyecto. Se hacen siguiendo el orden temático
encontrando en los libros: Escucha Crítica de Alton Everest y Audio Production and Critical
Listening de Jason Corey. Se utilizan diferentes autores como referencia para redactar la teoría
perteneciente a cada tema, con el fin de tener validez y diversidad en los conceptos.
Los contenidos temáticos usados son:
Capítulo 1: Estimación de Tonos y Ruido.
o Tono Puro.
o Frecuencia.
o Espectro.
o Octava.
o Ruido.
o Ruido Blanco.
o Ruido Rosa
Capítulo 2: Estimación de Cambios de Nivel.
o Decibel.
o Logaritmo.
o Presión Sonora.
o Cambios de Nivel
o Sonoridad.
o Curvas de Fletcher y Munson.
o Enmascaramiento.
Capítulo 3: Filtros y Tipos de Filtros.
o Filtro.
o Ecualizador.
o Banda de Paso.
o Banda de Detención.
o Frecuencia de Corte.
o Ancho de Banda.
o Filtro Pasa Bajos, Pasa Altos, Pasa Banda y Rechaza Banda.
o Filtro Butterworth, Chebyshev, Bessel y Elíptico.
o Filtro FIR e IIR.
Capítulo 4: Reverberación.
o Reverberación.
40
o Tiempo de Reverberación.
o Tiempo de Retraso.
o Decaimiento.
o Tiempo de PreDelay.
o Tipos de Reverberaciones.
o Reflexiones Tempranas y Reflexiones Tardías.
Para cada tema es necesario crear tres tipos de contenidos. El primer tipo corresponde a la
base teórica que se muestra en cada módulo de aprendizaje y son los encargados de transmitir la
información necesaria para que el usuario pueda asimilar el comportamiento del tema descrito. El
segundo tipo es el contenido de apoyo que se usa en los ejemplos de aprendizaje, sirven como
una descripción del ejemplo sonoro. Por último están los contenidos que están dirigidos a los
módulos de práctica y son los encargados de guiar al estudiante para ejecutar los ejercicios
propuestos.
En el Anexo A. Se pueden encontrar los contenidos teóricos utilizados en cada módulo.
4.1.2. Didáctica y Multimedia
El segundo componente a desarrollar son los contenidos multimedia, que tienen el fin de
actuar como elemento didáctico. Todos los contenidos multimedia se encuentran relacionados y
funcionan como apoyo para los contenidos temáticos con la teoría propia del entrenamiento
auditivo técnico.
4.1.2.1.Texto
El uso de textos en los diferentes contenidos temáticos facilita el aprendizaje de los
usuarios ya que se describen teorías, conceptos y ejercicios o ejemplos. Además sirven de guia en
el proceso de aprendizaje y para este software se presenta una relación temática, es decir, un tema
tiene correspondencia con el siguiente tema. Esto se hace con el fin que el estudiante tenga un
aprendizaje continuo y no se encuentre con términos o definiciones que no haya leído y entendido
anteriormente. También se incentiva la lectura por medio de los diferentes contenidos temáticos
presentados.
Estos textos ayudan a la comprensión de conceptos claves para el ingeniero de sonido y
pueden ser consultados en cualquier momento y en cualquier lugar siempre y cuando se cuente
con el software.
4.1.2.2. Imágenes
El diseño y creación de las imágenes se realiza en un software gratuito llamado Inkscape,
el cual permite realizar figuras, trazos, aplicar colores e ingresar texto en las imágenes. Se hacen
con el fin de tener un apoyo pedagógico a las diferentes temáticas propuestas en el software,
siendo las imágenes un tipo de recurso multimedia. Gracias a las imágenes se puede comprender
y explorar los conocimientos, además de reflexionar en conceptos y verlos aplicados en un
ejemplo determinado.
41
El uso de textos en cantidades grandes puede conllevar a que el usuario o el estudiante
pase desapercibida la información, caso contrario a lo que sucede con las imágenes, ya que se
tornan mucho más atractivas para el estudiante. Es así como se convierte en una gran herramienta
didáctica ya que permite ilustrar y apoyar teorías, además de conceptos y ejemplos.
Sin embargo no se puede dejar el uso de las imágenes como un proceso cualquiera, sino
que se debe realizar de manera intencionada, con el fin que el estudiante tenga que leer para
poder comprender lo que se le muestra en la imagen.
Algunas de las ventajas de utilizar imágenes en software educativo de tipo lineal es que se
convierte en un soporte pedagógico, permite comprender conceptos abstractos, se convierte en
motivación para el estudiante para aprender, complementa lecturas y permite recordar contenidos
más fácilmente.
En la tabla I se relacionan las imágenes y graficas usadas y su respectiva licencia.
Nombre Tipo de Licencia
Shiny Metal UI Kit Creative Commons 3.0
Knob Creative Commons 3.0
Headphones Creative Commons 3.0
Exclamation Creative Commons 3.0
Bass Drum Creative Commons 3.0
Bass Guitar Creative Commons 3.0
Trumpet Creative Commons 3.0 Tabla I. Imágenes y Tipo de Licencia.
4.1.2.3. Narraciones y Apoyos Sonoros
Las narraciones se hacen con el fin de servir como apoyo didáctico a los contenidos
teóricos presentados en cada módulo. Además sirve como puente entre el usuario y el software.
El guion de las narraciones va acorde a las descripciones teóricas en el módulo de aprendizaje,
los ejemplos y como material para los ejercicios propuestos para el módulo de práctica.
Las grabaciones se realizan en el estudio de grabación C de la Universidad San
Buenaventura Medellín, usando Pro Tools 11 como estación de trabajo, API 512c como
preamplificador para el micrófono, superficie de control y convertidores Digidesign 003 y el
micrófono vocal Neumann KMS 105.
En la tabla II se relaciona la muestra de audio para voz y el tipo de licencia usada.
Nombre Tipo de Licencia
Pedro Calderón de la Barca-La Dama Duende CC0 Dominio Publico Tabla II. Muestra de Audio para Voz y Tipo de Licencia.
Los apoyos sonoros tales como muestras de audio se usan bajo una licencia Creative
Commons Attribution 4.0 International y Permitido para Uso No Comercial.
En la tabla III se relacionan las muestras de audio usadas y el tipo de licencia.
42
Nombre Tipo de Licencia
Scott Holmes-Reflections Across The Sky Creative Commons Attribution 4.0
International
The Fish Who Saved The Planet-Himalaya Creative Commons Attribution 4.0
International
The Fish Who Saved The Planet-Following the
Footprints of Bishop Brask
Creative Commons Attribution 4.0
International
BoxCat Games-B3 Creative Commons Attribution 4.0
International
Scott Holmes-Happy Go Lucky Creative Commons Attribution 4.0
International
Scott Holmes-Sunday Funday Creative Commons Attribution 4.0
International
Scott Holmes-Back On The Road Again Creative Commons Attribution 4.0
International
Scott Holmes-Sanbox Jingle Creative Commons Attribution 4.0
International
Scott Holmes-Inspiring Corporate Creative Commons Attribution 4.0
International
Banned From The Zoo-Black Out Betty Permitido para Uso No Comercial
Johnny Lokke-Promises & Lies Permitido para Uso No Comercial Tabla III. Muestras de Audio y Tipo de Licencia.
Posteriormente de tener los audios y grabaciones se hace la postproducción, con el fin de
corregir posibles errores, dar un nivel adecuado a la señal y hacerlas agradables para el usuario.
Se utiliza la estación digital de trabajo Pro Tools 10 HD con las herramientas incluidas dentro del
digirack.
4.2. Algoritmos y Programación
El tercer componente dentro del planteamiento investigativo corresponde a la
programación de los módulos, utilizando todos los contenidos temáticos y material multimedia
generado anteriormente. Teniendo como meta combinar estos componentes para crear un grado
de interactividad en el software, utilizando las herramientas que la interfaz gráfica provee.
4.2.1. Planteamiento de Algoritmos
El primer paso para desarrollar el último componente es el planteamiento de algoritmos.
Son importantes pues van a sentar las bases del flujo de trabajo para la programación del
software. Inicialmente se hacen borradores sobre la estructura inicial de una interfaz gráfica,
posteriormente se realizan pruebas para conectar la capa de presentación y la capa de bases de
datos. Habiendo planteado las bases se empiezan a construir diagramas de flujo para el desarrollo
de los módulos.
43
4.2.2. Diagramas de Flujo
Los diagramas de flujo tienen la función de ilustrar a un alto nivel los procesos que
suceden cuando se ejecuta el software. Está enfocados a dar un entendimiento general de los
algoritmos planteados, sin tener la necesidad de hacer una lectura del código.
Se usaron en el proyecto con el fin de generar un mapa de acciones, por lo que cada
cambio generado en de los algoritmos se ve reflejado en los diagramas de flujo. El uso de la
metodología RUP convierte esto en un proceso iterativo y dentro de cada iteración se hacen
modificaciones a cada etapa del proyecto.
4.2.3. Programación de Módulos
Habiendo planteado todo el material necesario, pruebas de escritorio, relación entre datos
e interfaz gráfica y diseño de diagramas de flujo se procede a realizar la programación de cada
módulo. El desarrollo de cada módulo se hace en serie con respecto al anterior, trayendo como
ventaja que el módulo siguiente heredará las correcciones aplicadas al anterior durante cada
iteración, que en contraste con un desarrollo en paralelo sería necesario programar todos los
módulos y aplicar mejoras a cada uno en cada iteración, esta comparación es ilustrada por la
figura 16.
Fig. 16. Comparación entre Desarrollo de Módulo en Serie contra Paralelo.
Se utiliza un solo archivo por módulo, ya sea teórico o práctico, dentro de este se
encuentran tanto los objetos correspondientes a la interfaz gráfica como la capa de datos.
Aprovechando las características multi-paradigma propias de Python se plantea una
programación orientada a objetos, funcional e imperativa.
44
Cada algoritmo comienza con una clase principal que actúa como constructor
inicializando la interfaz gráfica, para cada acción realizada por el usuario se instancia un método
que modifica determinados objetos de la interfaz de usuario. En el caso de los módulos de
práctica, la evaluación de cada ejercicio instancia un método diferente para validar las respuestas
ingresadas por el usuario.
La reproducción de audios se hace mediante un método que llama la librería PyAudio,
especializada la captura y emisión de audios. Se hace reproducción de audios en bloque, por lo
que es necesario llevar este método a un hilo hijo del principal, aprovechando las capacidades
multi-hilo de Python, de esta manera se puede mantener la ejecución de la interfaz gráfica en
paralelo con la reproducción de audio.
La versión del lenguaje de programación utilizado no permite cargar imágenes de forma
nativa, para poder lograr esto, se llama una librería especializada en el procesamiento de
imágenes. Las imágenes son diseñadas sin fondo y en formato gif con el fin de dar mayor
cohesión dentro del módulo.
En los módulos se hace procesamiento de señales a bajo nivel para poder realizar
operaciones en tiempo real y fuera de línea, como cambio de nivel, cálculo y aplicación de filtros,
es necesario una librería de procesamiento matemático. El audio es procesado durante la
reproducción en bloque, siendo convertido de lenguaje de máquina, es decir, una cadena de bytes
hexadecimales, a enteros; para luego pasar de un formato de enteros 16 bit a valores flotantes
(con rango de -1 a 1), en este punto se realiza el procesamiento digital de señales, para luego
hacer el proceso inverso y reproducir el audio procesado.
4.2.3.1.Librerías Utilizadas
Una de las grandes posibilidades que brinda Python es trabajar con librerías de terceros
para aumentar sus capacidades de trabajo, a continuación se listan las librerías tanto nativas como
de terceros utilizadas para el proyecto.
Tkinter: El módulo Tkinter o (“Tk interface”) es la interface estándar de Python para el
desarrollo de interfaces gráficas, basado en las herramientas Tk. Tanto Tk como Tkinter se
encuentran disponibles para plataformas Unix y también en Mac o Windows y ofrecen el estilo
nativo de la plataforma donde se encuentren.
ttk: Son una serie de módulos que buscan extender las funcionalidades brindadas por los
módulos Tk. Buscan separar, extender en lo posible el código implementado para el
comportamiento con el utilizado para la apariencia.
NumPy: Es un paquete creado para la computación científica utilizando Python. Tiene la
capacidad de crear elementos de N-dimensiones, junto con funciones de algebra lineal,
procesamiento de señales y posee herramientas para integrarse con C/C++ y Fortran.
SciPy: Es una colección de algoritmos y herramientas, que incluyen procesamiento de
señales, optimización, estadísticas y más. Está pensado para coexistir y extender las capacidades
de NumPy orientado a aplicaciones específicas.
45
PIL: De las siglas en inglés Python Imaging Library, permite capacidades de
procesamiento de imágenes. Esta librería soporta múltiples formatos de archivos, y provee
objetos para mostrar o manipular diferentes tipos de imágenes o gráficos.
threading: Módulo nativo de Python diseñado para construir hilos de nivel superior sobre
el módulo de hilo de bajo nivel.
PyAudio: Provee una adaptación para Python de PortAudio, que está escrita en C/C++ y
funciona como una librería para la captura y reproducción de audio multi-plataformas.
Random: Módulo nativo de Python, sirve para generar números de manera pseudo-
aleatoria.
Platform: Librería nativa dentro de Python, sirve para la identificación del sistema
operativo y sus características, en el que se está ejecutando el intérprete.
Subprocess: Este módulo permite crear nuevos procesos para la ejecución en forma
paralela, conectar sus entradas y salidas y obtener menajes de retorno. Es utilizado para ejecutar
cada módulo como un proceso independiente.
4.2.3.2.Creación de Ejecutables
Las fases finales del RUP, construcción y transición, se enfocan en: pruebas de usuario,
pruebas de despliegue y despliegue. Para estas etapas es necesario tener los módulos como una
aplicación de escritorio que funcione de manera independiente al IDE. Es por esto que se
recurren a librerías especiales que puedan crear aplicaciones de escritorio a partir de códigos de
Python.
Python es un lenguaje interpretado, esto quiere decir que al ser ejecutado, línea por línea
se traducen a otro lenguaje de bajo nivel que finalmente lleva las instrucciones a lenguaje de
máquina. Lo que implica que si no está instalado nativamente dentro del sistema operativo o si
no es instalado externamente, no hay manera que pueda ser ejecutado. Mientras que en Windows
no se encuentra de manera nativa, en Mac OS X está presente pero solo cuenta con las librerías
por defecto.
Existen diferentes librerías que pueden realizar este trabajo y varían entre sistemas
operativos, Aunque se basan en unas mismas instrucciones básicas tienen algunas diferencias de
funcionamiento. La librería Py2exe está hecha explícitamente para ser utilizada con Windows y
la librería Py2App se basa en este mismo concepto pero enfocándose en realizar binarios para
ejecución en Unix. La forma en cómo funcionan estas librerías es realizando un empaquetado del
lenguaje de programación, generando librerías específicas para cada sistema operativo, luego
incluye las dependencias necesarias para la ejecución de cada código.
46
4.3. RUP Adaptado
Se usa la metodología de RUP Adaptado (Rational Unified Process o también llamado
Proceso Unificado Racional), basándose en la ingeniería del software. Este proceso permite
acercarnos a la asignación de fases y metodología de trabajo, cumpliendo con los cronogramas
establecidos.
Se tiene en cuenta las fases de comienzo, elaboración, construcción y transición y las
disciplinas de trabajo que propone el RUP Adaptado; Gestión del Proyecto, Requerimientos,
Implementación, Test y Ambiente [34].
4.3.1. Levantamiento de Requerimientos
4.3.1.1. Charla Informal
Se realiza una charla informal en donde se hacen preguntas puntuales a los posibles
usuarios sobre opiniones, requerimientos y comentarios en cuanto un software de entrenamiento
auditivo técnico, con el fin de identificar necesidades. Esta charla se le hace a docentes y
estudiantes del programa de Ingeniería de Sonido de la Universidad San Buenaventura Medellín
y se pueden encontrar las preguntas en el anexo.
4.3.2. Plan de Desarrollo de Software
El plan de desarrollo software es un documento que nos brinda información necesaria
acerca de la gestión del proyecto y la manera como se encuentra organizado, mostrando los
usuarios, sus perfiles y el alcance. También se menciona el propósito, alcance y los objetivos que
se trazan para la realización del proyecto especificando los ocho módulos educativos a realizar.
Se analizan las suposiciones y restricciones que tendría el proyecto y se procede a
mencionar los entregables del proyecto, los cuales son documentos pertenecientes a las
disciplinas de trabajo mencionadas por el RUP Adaptado, entre los cuales tenemos:
Plan de Desarrollo Software.
Glosario.
Visión.
Casos de Uso.
Especificaciones Adicionales.
Prototipos de Interfaces de Usuario.
Modelo de Análisis y Diseño.
Casos de Prueba Funcionales en Base a los Usos de Casos de Uso.
Material de Apoyo al Usuario Final.
También se definen los participantes del proyecto tales como el investigador principal, co-
investigadores principales y auxiliares de proyecto, cada uno con su rol y responsabilidad
respectiva en el trabajo y el nivel de participación.
47
En la gestión del proyecto son mencionadas las fases que contempla el RUP Adaptado y
el número de iteraciones que se utilizaron para la realización de cada una de estas viendo los
requisitos y riesgos que se pueden producir durante el tiempo en el que se encuentra planeado el
proyecto.
4.3.3. Glosario
El documento glosario define palabras con el fin de que los usuarios y distintas personas
allegadas al proyecto entiendan y manejen un mismo lenguaje durante todo el uso del software.
Se hace para buscar un lenguaje técnico de manera general. Además este documento contiene
definiciones tanto para el proyecto como para el software, de manera que se haga un estándar
para todo.
4.3.4. Visión
Se definen las características y funciones que tiene el software de entrenamiento auditivo
para Ingenieros de Sonido, teniendo como referencia lo descrito en el glosario, en el plan de
desarrollo software y en la documentación correspondiente a escucha critica. También se habla
sobre el posicionamiento del proyecto en el mercado actual, la manera en como podría ser una
oportunidad de negocio, las sentencias que definen el problema y posición del producto y un
breve resumen de características que tiene el mismo. En la descripción global se describe lo que
contiene los módulos de teoría y práctica que conforman el software de entrenamiento auditivo
para ingenieros de sonido y las restricciones a las cuales se tiene que alinear el proyecto y
requisitos del sistema y de desempeño para que pueda funcionar correctamente.
4.3.5. Modelo de Casos de Uso y Especificaciones de Casos de Uso
Los modelos de casos de uso para el software se realizan teniendo en cuenta los
diagramas realizados para alto nivel y los del módulo de teoría y práctica. Se hacen teniendo en
cuenta los actores que intervienen con el software y la forma en cómo interactúan, además de los
casos de uso y relaciones.
Un actor refiere a un usuario que interactúa con el sistema. Los casos de uso se
representan por medio de óvalos y estos especifican una operación o tarea y se representan de la
siguiente manera:
a) b) Fig. 17. a) Actor, b) Caso de Uso.
48
En las relaciones podemos encontrar tenemos las de asociación y las de dependencia. Las
de asociación involucra a un actor con un caso de uso y las de dependencia, las cuales indican
que un caso depende del otro. Estas se pueden ver de mejor manera en la siguiente grafica.
a) b)
Fig. 18. Relación de Asociación y Relación de Dependencia.
Los diagramas de uso y especificaciones de casos de uso para el módulo de teoría y el
módulo de práctica, se pueden encontrar en el anexo, correspondiente a la metodología RUP
adaptado.
4.3.6. Especificaciones Adicionales
Este documento se hace teniendo en cuenta las especificaciones adicionales para el
correcto funcionamiento del software. Se toman como referencias los documentos de Visión y
Glosario. Además se establecen lineamientos de confiabilidad para poder garantizar la
información suministrada por el software, la soportabilidad la cual muestra la documentación que
existe con el fin de brindar información más clara sobre el funcionamiento del software, las
interfaces de usuario, de software y de hardware para indicar bajo que parámetros funciona el
software, los requerimientos de licenciamiento y las notas legales, derechos de autor y otras notas
que protegen el software.
4.3.7. Prototipos de Interfaces de Usuario
Los prototipos de interfaces de usuario se realizan de dos formas; la primera mediante los
bocetos que fueron realizados mediante el software Balsamiq Mockups, con el fin de tener una
guía para la programación y desarrollo de la interfaz gráfica y la segunda corresponde a la
interfaz gráfica propia del software.
Se tienen en cuenta el número de iteraciones y cambios realizados durante el desarrollo de
estas ya que se fueron ajustando según las necesidades y comentarios del jefe del proyecto y
coinvestigadores. Estas imágenes se pueden encontrar en el anexo.
4.3.8. Mockups
El planteamiento de la interfaz de usuario se realizará por medio de maquetas virtuales
llamadas wireframes, que permiten un diseño previo sin la necesidad de programar. Los
wireframes son originalmente pensados para aplicaciones web, pero en este caso se hará una
adaptación para plantear los módulos como aplicaciones de escritorio.
Se presentan como imágenes, donde se muestra la distribución general del módulo, los
elementos que lo componen, las jerarquías y su navegación. Esto permite ver la forma en como
están organizados y su estructura, tales como los contenidos programáticos, barras de
49
información, menús y demás elementos que estarán en el software. También se incluyen aspectos
como el color, tipo de letra, tamaños. Todo esto sirve para identificar posibles problemas de
manejo, acceso e interacción.
La importancia de realizar estos bocetos es para ayudar a estructurar las ideas para todos
los procesos que se van a implementar en el software, permitiendo visualizar todo el flujo de
información que va a tener el programa y hacer los ajustes necesarios con el fin de que sea lo más
didáctico posible.
4.3.9. Pruebas de Usuario
Se ejecutan pruebas de usabilidad métrica, siguiendo el RUP adaptado, con el fin de
detectar puntos para mejorar y determinar si se están transmitiendo correctamente los contenidos
y si la interfaz gráfica, fuentes, tamaños y audios son agradables para el usuario.
Estas pruebas se realizan bajo las indicaciones dadas por la ISO/IEC TR 9126-4: 2004.
Ingeniería de Software – calidad de producto – parte 4: métricas de calidad en uso, la cual
contiene los parámetros de las métricas con las que se puede evaluar la usabilidad de un
software. Las pruebas cuentan con un método de aplicación, en este caso los usuarios finales del
software, además de un anexo que da un ejemplo sobre como presentar el informe además de las
medidas estadísticas que se deben aplicar.
La prueba se aplica a una población de dieciséis estudiantes del programa de Ingeniería de
Sonido de la Universidad San Buenaventura Medellín, los cuales están cursando la asignatura
MIDI y Secuenciadores. Esta población evalúa cada módulo realizado, teniendo en cuenta que
son cuatro para teoría y cuatro para práctica para un total de 64 pruebas.
Los pasos para la realización de las pruebas son: entrega de consentimiento informado a
los usuarios que vayan a realizar la prueba, aplicación del instrumento, utilizando el módulo que
corresponda a evaluar y posteriormente recolección y tabulación de la información recopilada y
su respectiva interpretación de los valores medidos.
Las métricas utilizadas en la prueba son:
Eficiencia: Tiene como propósito conocer la proporción de objetivos que se logra
correctamente, las tareas completadas y la frecuencia de errores.
Productividad: Con la finalidad de estimar cuánto tiempo tarda el usuario en completar
una tarea.
Satisfacción: Para conocer qué tan satisfecho está el usuario al momento de usar el
software y sus componentes como: interfaz gráfica, imágenes, calidad de los audios y el tamaño y
tipo de fuente utilizado.
4.3.10. Diseño de Casos de Prueba
Se evalúan los artefactos que son realizados sobre el modulo del software. Además
muestra una breve descripción de las actividades o pasos que debe hacer el usuario para poder ver
50
la manera en cómo responde el software sobre lo que se le ingresa. Es así como se describe una
serie de entradas las cuales son realizadas por el usuario y el resultado esperado al finalizar cada
una de estas entradas.
51
5. Resultados
5.1.Diagramas de Flujo
Según se plantea en la metodología se realizan los diagramas de flujo correspondientes a cada módulo, encontrados en las Figuras: 19,
20, 21.
Fig. 19. Diagrama de Flujo Módulo Teórico.
52
Fig. 20. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Ordenador.
53
Fig. 21. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Estimador.
54
Fig. 22. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Comparador.
55
Fig. 23. Diagrama de Flujo Módulo Práctico Seleccionador.
56
5.2. Programación de Módulos
Se obtiene el producto propuesto, un software de Entrenamiento Auditivo Técnico,
compuesto por ocho módulos pertenecientes a cuatro temas diferentes, cuatro módulos teóricos y
cuatro módulos prácticos. Como se planteó cada módulo fue desarrollado con el lenguaje de
programación Python a través del IDE PyCharm 5.0.4. Utilizando también librerías nativas y de
terceros para extender las capacidades del lenguaje. En la figura 24 se muestra un fragmento de
código en el entorno de desarrollo elegido.
Fig. 24. Fragmento de Código en el Entorno de Desarrollo.
57
En los anexos que se entregan en el medio magnético, se encuentran los archivos de
extensión .py con el código del software.
5.3.Pruebas de Usuario
Se Presentan los resultados de las pruebas de usuario basados en la entrega de informe
planteado en el Anexo G de la norma ISO/IEC TR 9126-4: 2004. Ingeniería de Software –
calidad de producto – parte 4: métricas de calidad en uso.
5.3.1. Descripción del Producto
Tau Technical Ear Training es un software de entrenamiento auditivo que está enfocado a
la escucha crítica y cuenta con ocho módulos de aprendizaje, de los cuales cuatro están enfocado
a teoría y cuatro a ejercicios prácticos. También da la opción al usuario de reproducir las
lecciones y ejemplos con el fin de reforzar el aprendizaje.
Se apoya en la aplicación de la didáctica mediante material multimedia, haciéndolo más
amigable e interactivo con el usuario. Además es una herramienta de apoyo para docentes del
programa de Ingeniería de Sonido.
5.3.2. Objetivos de la Prueba
Se busca evaluar la usabilidad de cada uno de los módulos propuestos. Es así que se pidió
un grupo de usuarios usar el software, usando cada uno de los elementos presentados. Se
escogieron las métricas de eficiencia, satisfacción y productividad.
5.3.3. Participantes
Los participantes de la prueba de usabilidad métrica son dieciséis estudiantes del
programa de Ingeniería de Sonido de la Universidad San Buenaventura Medellín, los cuales están
cursando la asignatura MIDI y Secuenciadores. Esta población evalúa cada módulo realizado,
teniendo en cuenta que son cuatro para teoría y cuatro para práctica.
5.3.4. Tareas
Se le pidió a cada estudiante realizar las siguientes tareas:
Abrir el software por medio del icono ubicado en el escritorio del computador.
Ajustar su nivel de monitoreo.
Reproducir los diferentes audios presentados por el software.
Pasar por cada uno de los contenidos temáticos presentados en cada lección.
Dar clic en cada uno de los botones.
Ingresar al módulo práctico.
Realizar los ejercicios propuestos en el módulo práctico.
58
5.3.5. Instalación de Prueba
La prueba se realizó en la sala de edición de la Universidad San Buenaventura Medellín.
Previamente se instaló el software y se ubicó en el escritorio de cada computador.
A cada participante se le entregó el consentimiento informado para la prueba que iba a
realizar y se les dieron indicaciones para el uso básico del software. Cada usuario utilizó con
audífonos para la realización de los ejercicios prácticos propuestos por cada módulo.
5.3.6. Entorno Informático del Participante
El computador usado para la prueba es un iMac con sistema operativo OS X 10.9, con al
menos 4 GB de memoria libre para la instalación del software.
5.3.7. Diseño de la Prueba
El diseño del instrumento se realizó basándose en las indicaciones dadas por la norma
para cada métrica tal como se puede ver en las siguientes tablas:
Métrica de Eficiencia
Nombre del Componente Descripción Valores
Tarea de Eficacia ¿El software responde
rápidamente a las indicaciones?
Escala de Likert
1 – Totalmente en
Desacuerdo
2 – En Desacuerdo
3 – Ni de Acuerdo Ni en
Desacuerdo
4 – De Acuerdo
5 – Totalmente de Acuerdo
Consumo de Recursos
¿Cuál es la percepción del
usuario sobre el consumo de
recursos del software?
Porcentaje (20%-100%)
Frecuencia de Error ¿Cuál es la frecuencia de
errores?
Conteo de errores durante
la ejecución Tabla IV. Métrica Eficiencia.
Se proponen metas para los resultados de las pruebas de usuario para poder llevar a cabo
una valoración de las métricas seleccionadas. En la métrica de Eficiencia, la tarea de eficacia se
medirá con escala Likert, planteando una media de 4.0 como objetivo; en la métrica de consumo
de recursos se plantea una percepción de consumo de recursos inferior al 40% y para la
frecuencia de error una media que oscile entre el 0 y el 3%.
59
Métrica de Productividad
Nombre del Componente Descripción Valores
Tiempo de la Tarea ¿Cuánto tiempo se tarda en
completar un módulo de teoría? Tiempo en minutos
Tiempo de la Tarea
¿Cuánto tiempo se tarda en
completar un módulo de
práctica?
Tiempo en minutos
Tabla V. Métrica de Productividad.
Los tiempos de tarea no tienen una media como objetivo, estos valores servirán como una
guía para conocer el tiempo aproximado para recorrer un módulo.
Métrica de Satisfacción
Nombre del Componente Descripción Valores
Escala de Satisfacción ¿Qué tan satisfecho está el
usuario con el software?
Escala de Likert
1 – Nada Satisfecho
2 – Poco Satisfecho
3 – Medio Satisfecho
4 – Satisfecho
5 – Muy Satisfecho
Cuestionario de Satisfacción
¿Qué tan satisfecho está el
usuario con la interfaz gráfica
del software?
Escala de Likert
1 – Nada Satisfecho
2 – Poco Satisfecho
3 – Medio Satisfecho
4 – Satisfecho
5 – Muy Satisfecho
Cuestionario de Satisfacción
¿Qué tan satisfecho está el
usuario con la calidad de audio
usado en el software?
Escala de Likert
1 – Nada Satisfecho
2 – Poco Satisfecho
3 – Medio Satisfecho
4 – Satisfecho
5 – Muy Satisfecho
Cuestionario de Satisfacción
¿Qué tan satisfecho está el
usuario con las imágenes usadas
en el software?
Escala de Likert
1 – Nada Satisfecho
2 – Poco Satisfecho
3 – Medio Satisfecho
4 – Satisfecho
5 – Muy Satisfecho
Cuestionario de Satisfacción
¿Qué tan satisfecho está el
usuario con el tamaño y tipo de
fuente usado en el software?
Escala de Likert
1 – Nada Satisfecho
2 – Poco Satisfecho
3 – Medio Satisfecho
4 – Satisfecho
5 – Muy Satisfecho Tabla VI. Métrica de Satisfacción.
60
Para cada componente de la métrica de satisfacción se plantea una escala Likert y una
media objetivo de por lo menos 4.0.
Los pasos para la realización de las pruebas son: entrega de consentimiento informado a
los usuarios que vayan a realizar la prueba, instrucciones introductorias, aplicación del
instrumento utilizando el módulo que corresponda a evaluar y alimentación sobre las dificultades
que tuvieron y si tenían comentarios o sugerencias para mejorar el software.
5.3.8. Resultados
Se tabula cada prueba realizada y se hallan las medidas estadísticas propuestas en el anexo G de
la norma ISO/IEC TR 9126-4: 2004. Ingeniería de Software – calidad de producto – parte 4:
métricas de calidad en uso.
61
Métrica de Eficiencia
Módulo 1
Respuesta a
Indicaciones
Percepción
de
Consumo
de
Recursos
Errores
Media 4,5 37,5 % 0,03 %
Desviación
Estándar 0,89 20,49 % 0,02 %
Error
Estándar 0,22 5,12 % 0,01 %
Min 2 20 % 0 %
Max 5 80 % 0,07 %
Módulo 2
Respuesta a
Indicaciones
Percepción
de
Consumo
de
Recursos
Errores
Media 4,63 38,75 % 0,04 %
Desviación
Estándar 0,62 19,96 % 0,03 %
Error
Estándar 0,15 4,99 % 0,01 %
Min 3 20 % 0 %
Max 5 80 % 0,13 %
Módulo 3
Respuesta a
Indicaciones
Percepción
de
Consumo
de
Recursos
Errores
Media 4,5 37,5 % 0,03 %
Desviación
Estándar 0,89 20,49 % 0,02 %
Error
Estándar 0,22 5,12 % 0,01 %
Min 2 20 % 0 %
Max 5 80 % 0,1 %
Módulo 4
Respuesta a
indicaciones
Percepción
de
Consumo
de
Recursos
Errores
Media 4,38 40,00 % 0,01 %
Desviación
Estándar 0,50 20,66 % 0,01 %
Error
Estándar 0,13 5,16 % 0,00 %
Min 4 20 % 0 %
Max 5 80 % 0,05 %
Tabla VII. Resultados Métrica de Eficiencia
62
Métrica de Productividad
Módulo 1
Tiempo
Módulo
Teoría
(min)
Tiempo
Módulo
Práctica
(min)
Media 12,5 29,94
Desviación
estándar 5,76 4,17
Error
Estándar 1,44 1,04
Min 5 21
Max 30 37
Módulo 2
Tiempo
Módulo
Teoría
(min)
Tiempo
Módulo
Práctica
(min)
Media 10,94 23,13
Desviación
estándar 6,04 7,07
Error
Estándar 1,51 1,77
Min 5 12
Max 30 40
Módulo 3
Tiempo
Módulo
Teoría
(min)
Tiempo
Módulo
Práctica
(min)
Media 12,88 34,69
Desviación
estándar 3,76 7,96
Error
Estándar 0,94 1,99
Min 8 20
Max 20 45
Módulo 4
Tiempo
Módulo
Teoría
(min)
Tiempo
Módulo
Práctica
(min)
Media 12,50 25,25
Desviación
estándar 5,39 4,82
Error
Estándar 1,35 1,21
Min 5 18
Max 27 32
Tabla VIII. Resultados Métrica de Productividad.
63
Métrica de Satisfacción
Módulo 1
Satisfacción general del
software
Interfaz
gráfica
Calidad de
Audio
Imágen
es
Tamaño y tipo de
fuente
Media 4,19 3,50 3,63 4,25 4,44
Desviación
estándar 0,54 0,73 0,96 0,77 0,63
Error Estándar 0,03 0,04 0,06 0,05 0,04
Min 5 5 5 5 5
Max 3 2 2 3 3
Módulo 2
Satisfacción general del
software
Interfaz
gráfica
Calidad de
Audio
Imágen
es
Tamaño y tipo de
fuente
Media 4,13 3,63 3,69 4,25 4,31
Desviación
estándar 0,62 0,81 0,79 0,77 0,60
Error Estándar 0,04 0,05 0,05 0,05 0,04
Min 5 5 5 5 5
Max 3 2 2 3 3
Módulo 3
Satisfacción general del
software
Interfaz
gráfica
Calidad de
Audio
Imágen
es
Tamaño y tipo de
fuente
Media 3,94 3,94 3,69 4,31 4,31
Desviación
estándar 0,57 0,77 0,79 0,70 0,60
Error Estándar 0,04 0,05 0,05 0,04 0,04
Min 5 5 5 5 5
Max 2 3 2 3 3
64
Módulo 4
Satisfacción general del
software
Interfaz
gráfica
Calidad de
Audio
Imágen
es
Tamaño y tipo de
fuente
Media 3,75 3,69 4,13 4,06 4,31
Desviación
estándar 0,77 0,60 0,62 0,85 0,60
Error Estándar 0,05 0,04 0,04 0,05 0,04
Min 5 5 5 5 5
Max 2 3 3 2 3
Tabla IX. Resultados Métrica de Satisfacción.
5.4. Resultados de la metodología RUP
Esta metodología facilitó la realización del software propuesto ya que se asignan tareas y
responsabilidades que se tienen que cumplir en tiempos estipulados, siendo este proceso iterativo
en cada una de las fases. Los documentos creados para desarrollar con esta metodología se
pueden encontrar en el Anexo B.
65
6. Discusión
6.1. Producto Obtenido
El planteamiento para el desarrollo del software fue adecuado pues permitió dar un orden
sistemático y a la vez interrelacionado en cada uno de sus componentes.
El lenguaje de programación Python fue apto para la tarea por que permitió una
programación ágil y la capacidad de crear software multi-plataforma estable. Además brindó las
herramientas necesarias crear una arquitectura con un flujo dinámico y estable, con características
multimedia como: audio, imágenes y texto, además de procesamiento de señales a bajo nivel.
Pero es importante considerar falencias y limitaciones del lenguaje y la manera en cómo influyen
en la experiencia de usuario.
Por otro lado la metodología de desarrollo escogida (RUP) permitió plantear los diferentes
aspectos que componían cada componente del proyecto y además dar un orden lógico al
desarrollo de cada elemento, también es útil para documentar cada iteración dentro del proyecto.
6.2. Pruebas de Usuario
Es importante aclarar que las pruebas de usuario realizadas en este proyecto están basadas
en algunas métricas dadas por la norma, y no se ciñen estrictamente a las exigencias de la
disciplina dentro de la ingeniería de software. El objetivo de estas es dar una noción sobre la
orientación que está tomando el desarrollo del software.
Los resultados de la métrica de eficiencia encontrados en la tabla 7 dan resultados
uniformes para los cuatro módulos, en cuanto a la velocidad de respuesta a indicaciones se
cumple el objetivo pues su media aritmética está por encima de 4.0, la media de percepción de
uso de recursos se encuentra por encima de 40% por lo que también cumple, junto con el
porcentaje de errores de ejecución que está por debajo del 5% propuesto.
Para los resultados de la métrica de productividad correspondientes a la tabla 8 no existían
valores objetivos a los cuales llegar, pero se analizan con el fin estimar el tiempo de recorrido de
cada módulo. Para los módulos de teoría las medias aritméticas oscilan entre valores cercanos,
por lo que se puede decir hay uniformidad en cuanto a densidad temática y dinamismo de los
contenidos presentados. Mientras que los módulos de práctica dan valores más dispersos,
debiéndose esto a la propia naturaleza de los ejercicios que varían en duración y dificultad.
Finalmente la métrica de satisfacción presenta algunos puntos para analizar, la
satisfacción general aunque comienza por encima del punto establecido desciende en cada
módulo. La interfaz gráfica presenta la media con los valores más bajos de toda la métrica y se
mantiene durante los cuatro módulos, mientras que la calidad de audios presenta valores mayores
en el módulo 4. Tanto las imágenes como la fuente y el tamaño de fuente presentan una media
que sobrepasa el objetivo planteado.
66
7. Conclusiones
El planteamiento y el enfoque que se le dio al proyecto fueron adecuados pues se pudo
completar la programación de los módulos propuestos del software. Sin embargo se puede hacer
la revisión de algunos procesos para mejorar el flujo de trabajo y obtener un mejor resultado. Es
el caso de la metodología RUP que brinda los lineamientos para hacer el correcto desarrollo de
un software, pero por la manera en como está planteado se convierte en un proceso lento, por lo
que la aplicación de metodologías agiles puede ser la solución a esto.
Basándose en el análisis de las pruebas de usuario se encuentra que hay elementos con
una media inferior a la propuesta. Siendo uno de estos elementos, la satisfacción con interfaz
gráfica, al que se le restó importancia durante el planteamiento del software debido a las
limitaciones del lenguaje de programación. A partir de esto, se concluye que el enfoque para el
desarrollo del software de Entrenamiento Auditivo Técnico, debe apuntar a los niveles de calidad
de diseño de interfaces gráficas contemporáneas. Luego, con este nuevo enfoque, realizar de
nuevo pruebas de usabilidad, para evaluar qué impacto tiene sobre los demás elementos de las
métricas evaluadas.
Este proyecto hace parte del proyecto de investigación: “Desarrollo de aplicación web
para el entrenamiento en escucha critica enfocado a estudiantes de Ingeniería de Sonido”,
aprobado por el comité de investigación de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Y
como tal cumple la función generar avances y crear las bases para los próximos trabajos, que
permitirán cumplir los objetivos propuestos por el proyecto. Se hacen propuestas que puedan ser
aplicadas en trabajos futuros.
La próxima etapa directa del desarrollo del proyecto está centrada en migrar los
contenidos y los ejercicios a una plataforma web, aprovechando las capacidades en los lenguajes
de marcas como HTLM5 y CSS3, combinados con la capacidad de hacer aplicaciones para web
del lenguaje de programación JavaScript.
Es importante aprovechar el desarrollo logrado en los módulos como aplicación de
escritorio, por lo que se propone la migración a un lenguaje de programación más robusto y que
permita mejor desempeño, teniendo en cuenta las falencias detectadas por las pruebas de usuario.
También es pertinente conocer realmente que tan útil puede llegar a ser el software con
los módulos planteados, por lo que se propone realizar un estudio para evaluar el impacto del uso
del software con un grupo de estudiantes seleccionados.
67
Referencias
[1] United States Department of Labor, «Bureau of Labor Statistics,» 25 Marzo 2015. [En
línea]. Available: goo.gl/1eEGiX. [Último acceso: 15 Octubre 2015].
[2] Ministerio de Educación Nacional, «Universidad de San Buenaventura Medellín,» 11
Septiembre 2012. [En línea]. Available: goo.gl/mbDgj7. [Último acceso: 15 Octubre 2015].
[3] V. J. Blong, «An Electronic Music Learning System,» de AES 35th Convention , New York,
1968.
[4] G.Papanikolaou, G.Kalliris, C. Dimoulas, C. Pastiadis, F.Galatsopoulou, «Deployment of
Internet Resources for Digital Audio Learning Courses,» de AES 108th Convention, Paris,
2000.
[5] S. Olive, «A New Listener Training Software Application,» de AES 110th Convention ,
Amsterdam, 2001.
[6] S.Grollmisch, E.Cano, C.Dittmar, «Songs2See: Learn to play by playing,» de AES 41st
International Conference, Londres, 2012.
[7] E. Lukasik, «Audio DSP,» de AES 132nd Convention, Budapest, 2012.
[8] A. Nishimura, «Ear Training for Non-Technical Students Using a Web Based Training
System,» de AES 50th International Conference, Murfreesboro, 2013.
[9] C. Dodds, «Enhancing the Learning of Stereo Microphone Techniques through the use of a
Simulated Learning Environment,» de AES 134th Convetion , Roma, 2013.
[10] I. B. Thilo Schaller, «Using Web Audio for Ear Training of Sound Engineers,» de AES 26th
UK Conference: Audio Education, Glasgow, 2015.
[11] College and Graduate School of Arts and Sciences, Department Of Computer Science,
«Computer Sciene | Boston University,» Spring 2003. [En línea]. Available: goo.gl/neH9Yr.
[12] R. Sedgewick y W. Kevin, Algoritmos en C++, Adisson-Wesley, 1995.
[13] L. Joyanes, M. Fernández y L. Rodriguez, Fundamentos de Programación: Libro de
Problemas, Mc Graw Hill, 2003.
[14] A. Downey, J. Elkner y C. Meyers, Aprende a Pensar Como un Programador con Python,
Green Tea Press, 2002.
[15] P. Deitel, Cómo Programar en Java, Addison-Wesley, 2013.
68
[16] A. Fernández, Python al Descubierto, RC Libros, 2012.
[17] R. Fernández y M. Delavaut, Educación y Tecnología. Un Binomio Excepcional, Grupo
Editor K.
[18] A. Bartolome, «Multimedia Interactivo y Sus Posibilidades en Educación Superior,» Revista
de Medios y Eduación, vol. I, nº 1, pp. 5-14, Mayo 1994.
[19] D. Gayesky, «Making Sense of Multimedia,» Educational Technology, pp. 9-13, Mayo
1992.
[20] J. Salinas. [En línea]. Available: goo.gl/UUxmHj.
[21] C. Alonso y D. Gallego, Aprendizaje y Ordenador, Madrid: Editorial Dykinson, 2000.
[22] Recursos Educativos Digitales: Conceptos Básicos, Septiembre 2012. [En línea]. Available:
goo.gl/Pbx4vM.
[23] M. E. Digitales, 2010. [En línea]. Available: goo.gl/tbESuz.
[24] J. Corey, Audio Production and Critical Listening: Technical Ear Training, Focal Press,
2013.
[25] D. López, Ingeniería de Sonido, Sistemas de Sonido en Directo, Ediciones de la U.
[26] G. Ballou, Handbook For Sound Engineers, Cuarta Edición ed., F. Press, Ed., Oxford, 2008.
[27] F. Miyara, Acústica y Sistemas de Sonido, Editorial Universidad Nacional de Rosario, 2006.
[28] A. Everest, Critical Listening Skills For Audio Professionals, Second Edition ed., A.
Everest, Ed., Thomson, 2007.
[29] G. White, Introducción al Análisis de Vibraciones, Segunda Edición ed., G. White, Ed.,
Woburn, 2009.
[30] L. Beranek, Acústica, Primera Edición ed., L. Beranek, Ed., Massachusetts: Cambrigde,
1954.
[31] F. Miyara, Control de Ruido, Segunda Edición ed., F. Miyara, Ed., Rosario: Asolofal, 1999.
[32] S. Gibilisco, The Ilustrated Dictionary of Electronics, Octava Edición ed., S. Gibilisco, Ed.,
New York: McGraw Hill, 2001.
[33] A. Carrión Isbert, Diseño Acústico de Espacios Arquitectónicos, Primera Edición ed., A.
Carrión Isbert, Ed., Barcelona: Ediciones UPC, 1998.
[34] A. Martínez y M. Raúl, «Guía a Rational Unified Process».
69
[35] R. Stallman, «Free Software, Free Society: Selected Essays,» p. 18, 2002.
[36] L. M. Restrepo, «Antecedentes y Aspectos Generales de las Licencias de Creative
Commons,» Revista de Derecho, Comunicaciones y Nuevas Tecnologías , nº 4, Junio 2010.
[37] Creative Commons, [En línea]. Available: goo.gl/zHPxTe.
[38] A. Everest y K. Pohlmann, Master Handbook For Acoustics, Quinta Edición ed., A. Everest
y K. Pohlmann, Edits., Los Ángeles: McGraw Hill, 2009.
[39] D. Havelock, S. Kuwano y M. Vorlander, Handbook of Signal Processing in Acoustics,
Segunda Edición ed., D. Havelock, S. Kuwano y M. Vorlander, Edits., Berlín: Springer,
2008.
8. Anexos
8.1.