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Clase 126 — Fundamentos de audio para juegos (repaso aplicado)

Parte: 6 — Audio y música interactiva · Fuente: Documentación de audio de Godot 4 + Karen Collins, "Game Sound" (MIT Press) ⏱️ Duración estimada: 45 min · Nivel: Intermedio

🎯 Objetivo

Refrescar los conceptos de audio digital que de verdad afectan a un juego —muestreo, profundidad de bits, formatos, canales, decibelios y latencia— pero de forma aplicada, tocando cada idea desde Godot 4. Al terminar sabrás por qué un SFX corto va en WAV y la música en OGG, cómo activar el bucle correcto en el importador, qué reproductor usar en cada caso y cómo pensar el volumen en dB en lugar de en porcentajes. Es la base sobre la que se apoya toda la parte 6.

📚 Resultados de aprendizaje

Al finalizar, el alumno podrá:

Explicar sample rate, bit depth y canales, y decidir cuándo importan en un juego.
Elegir entre WAV y OGG según el uso (SFX corto vs música larga) y justificarlo.
Configurar el bucle (loop) de un audio en el panel de importación de Godot.
Reproducir sonido con AudioStreamPlayer y controlar su volumen en decibelios.
Convertir entre escala lineal y dB con linear_to_db() y db_to_linear().

🗺️ Temas

#	Tema	Por qué importa
1	Sample rate y bit depth	Definen la fidelidad y el peso del archivo en memoria
2	WAV vs OGG (Vorbis)	Uno se descomprime en RAM, el otro hace streaming
3	Mono vs estéreo	El SFX posicional debe ser mono para que Godot lo espacialice
4	Decibelios y percepción	El oído es logarítmico; el volumen se piensa en dB
5	Latencia y buffer de audio	El sonido debe sonar "a tiempo" con la acción
6	Reproductores de Godot 4	Elegir global, 2D o 3D según el contexto
7	Importación y loop	El bucle se define al importar, no al reproducir

📖 Definiciones y características

Sample rate: número de muestras por segundo (44 100 Hz o 48 000 Hz). Clave: más muestras = más agudos representables y más peso.
Bit depth: bits por muestra (16 o 24 bits). Clave: define el rango dinámico; 16 bits basta para casi todo juego.
WAV: audio sin comprimir. Clave: se carga entero en RAM y suena con latencia mínima; ideal para SFX cortos.
OGG Vorbis: audio comprimido con pérdida. Clave: pesa poco y admite streaming; ideal para música larga.
Mono/estéreo: uno o dos canales. Clave: para audio posicional 2D/3D usa mono, o Godot no podrá calcular el paneo.
Decibelio (dB): unidad logarítmica relativa. Clave: 0 dB es sin cambio, valores negativos bajan; -6 dB ≈ mitad de amplitud percibida.
Latencia: retraso entre disparar el sonido y oírlo. Clave: buffers grandes dan estabilidad pero retrasan; hay que equilibrar.
Loop: marca de repetición continua. Clave: en Godot se activa en el panel Import, no por código.

🧰 Herramientas y preparación

Necesitas Godot 4.x (idealmente 4.3 o superior) y dos archivos de audio de dominio libre: un efecto corto en formato WAV (por ejemplo, un "click", un salto o una moneda) y una pieza de música en OGG pensada para repetirse en bucle. Puedes obtenerlos en freesound.org o en la biblioteca de Kenney. Crea un proyecto nuevo, arrastra ambos archivos a una carpeta audio/ dentro del proyecto y ten a la vista el panel Import (pestaña junto a Scene). Repasa la documentación de audio de Godot 4 y la referencia de AudioStreamPlayer.

🧪 Laboratorio guiado

Vamos a importar un SFX y una música, reproducirlos y controlar su volumen en dB. El resultado será audible: oirás el efecto al pulsar una tecla y la música en bucle de fondo.

Paso 1 — Importa el SFX en bucle correcto. Selecciona tu archivo WAV en el panel FileSystem y abre la pestaña Import. Un SFX de "click" no debe repetirse, así que deja Loop Mode en Disabled. Si fuese un sonido continuo (motor, viento), elegirías Forward. Pulsa Reimport.

Paso 2 — Importa la música en loop. Selecciona el archivo OGG. En su pestaña Import, activa Loop para que la música se repita sin cortes. Los OGG guardan un punto de bucle propio; deja Loop Offset en 0 salvo que tengas una intro. Pulsa Reimport.

Paso 3 — Arma la escena. Crea una escena con un Node raíz llamado AudioDemo. Añade dos hijos AudioStreamPlayer: renómbralos SfxPlayer y MusicPlayer. Arrastra el WAV a la propiedad Stream de SfxPlayer y el OGG a la de MusicPlayer.

Paso 4 — Escribe el script. Adjunta este script al nodo raíz:

extends Node

@onready var sfx_player: AudioStreamPlayer = $SfxPlayer
@onready var music_player: AudioStreamPlayer = $MusicPlayer

func _ready() -> void:
    # La música arranca al iniciar y se repite (loop activado al importar).
    music_player.volume_db = -12.0   # música de fondo, algo por debajo
    music_player.play()

    # Demostramos la conversión lineal <-> dB en consola.
    var lineal := 0.5                       # 50 % de amplitud
    var en_db := linear_to_db(lineal)       # ~ -6.02 dB
    print("0.5 lineal equivale a %.2f dB" % en_db)
    print("-6 dB equivale a %.3f lineal" % db_to_linear(-6.0))

func _unhandled_input(event: InputEvent) -> void:
    # Al pulsar Espacio disparamos el efecto corto.
    if event.is_action_pressed("ui_accept"):
        sfx_player.pitch_scale = 1.0   # tono normal
        sfx_player.volume_db = 0.0     # a plena señal
        sfx_player.play()

Paso 5 — Ejecuta y escucha. Corre la escena. Deberías oír la música en bucle de fondo y, cada vez que pulses Espacio, el efecto corto. En la consola verás cómo 0.5 lineal son unos -6 dB, la prueba de que la escala no es proporcional sino logarítmica.

Paso 6 — Experimenta con el volumen. Cambia music_player.volume_db a -24.0 y luego a 0.0. Nota que la diferencia percibida entre -24 y -12 es enorme, mientras que entre -3 y 0 apenas se aprecia: así funciona el oído.

Resultado visible: música en bucle sonando, un SFX disparado por teclado y dos líneas en consola que demuestran la relación lineal/dB.

✍️ Ejercicios

Importa el mismo SFX dos veces, uno con Loop Disabled y otro Forward, y compara el resultado al reproducirlos.
Añade un segundo AudioStreamPlayer y reproduce dos SFX a la vez para comprobar que Godot los mezcla.
Escribe una función que reciba un porcentaje (0–100) y lo convierta a dB con linear_to_db().
Baja la música a -40 dB y sube el SFX a +6 dB: describe qué ocurre y por qué +6 puede saturar.
Reemplaza la música OGG por un WAV largo y observa el aumento de uso de RAM en el monitor de depuración.
Cambia pitch_scale del SFX a 0.5 y 2.0, y explica cómo afecta al tono y a la duración.

📝 Reto verificable

Crea una escena de "banco de pruebas de audio" con un AudioStreamPlayer para música (OGG en loop) y otro para SFX (WAV sin loop). La música debe iniciarse automáticamente a -15 dB, y tres teclas distintas deben disparar el mismo SFX a tres volúmenes diferentes (-12, -6 y 0 dB) calculados y aplicados desde código.

Criterio de aceptación: al ejecutar, la música suena en bucle sin cortes, cada tecla reproduce el efecto a un volumen claramente distinto, y el proyecto usa el formato correcto para cada tipo (OGG para música, WAV para SFX).

⚠️ Errores comunes

Síntoma	Causa y arreglo
La música no se repite	No activaste Loop en el panel Import; reimporta con el bucle habilitado
El SFX suena "arrastrado" o con eco al repetir	Dejaste Loop `Forward` en un sonido de un solo golpe; ponlo en `Disabled`
El juego consume mucha RAM	Cargas música larga como WAV; usa OGG para streaming
Subo `volume_db` a 100 y satura o no cambia	dB no es porcentaje; el rango útil suele ir de `-80` a `+6`, no a 100
El audio suena con retraso perceptible	Latencia alta; reduce el tamaño de buffer en Project Settings → Audio
No se oye nada	El `Stream` está vacío o el `volume_db` está en `-80`; asigna el stream y sube el volumen

❓ Preguntas frecuentes

¿44 100 o 48 000 Hz para mi juego? Cualquiera va bien. 48 kHz es el estándar de vídeo y audio profesional; 44,1 kHz es el de CD. Lo importante es ser consistente para evitar remuestreos.

¿Por qué mi SFX 3D no se oye desplazado a un lado? Probablemente es estéreo. El audio posicional debe ser mono; convierte el archivo a mono o reimpórtalo como tal.

¿0 dB es el máximo? 0 dB significa "sin cambio respecto a la señal original", no un tope. Puedes subir con valores positivos, pero por encima de 0 en el bus Master arriesgas clipping (saturación).

¿Debo usar MP3 en Godot 4? Godot 4 soporta MP3, pero OGG Vorbis suele dar mejor relación calidad/peso y bucles más limpios. Reserva MP3 para cuando ya tengas assets en ese formato.