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PROCESAMIENTO DIGITAL DE AUDIO

Cristian Leonardo González, Sergio Andrés sarmiento.
Cód. 2011270058; Cód. 2011270025;
chiqui910821@hotmail.com; andres-0812@hotmail.com
Resumen— En este documento se plantean algunas de las ventajas que tienen los sistemas de audio digitales y cuáles son los pasos para llevar a cabo procesamiento y llegar a una señal discreta a partir de una señalanalógica.


Palabras claves— Audio, Procesamiento, Analógica, Discreta.


INTRODUCCIÓN

Como todos sabemos la mayoría de sistemas que encontramos actualmente son digitales, es decir las señales usadas para su funcionamiento pasaron por un proceso de discretización, y los sistemas de audio no son la excepción, pues pasaron de los casettes y los discos de vinilo puramente analógicos a los CDque son digitales; algunas de las principales ventajas que presentan estos sistemas son su flexibilidad y sus prestaciones para el usuario.


OBJETIVOS


✓ Identificar la importancia de las señales discretas en las aplicaciones electrónicas.


✓ Reconocer los pasos para llevar a cabo la discretización de las señales de audio.



✓ Reconocer las ventajas de las señales discretas conrespecto a las señales analógicas en lo que a al audio respecta.



CUERPO DEL INFORME


Para empezar a tratar este tema del procesamiento digital de audio, primero se debe hablar sobre que es el sonido y sus características; partiendo de esto, se puede empezar por decir que el sonido es producido por la vibración de un objeto, que produce ondas, las cuales se desplazan por el aire (que en estecaso funciona como medio de transmisión), hasta que llegan a nuestro oído, que es capaz de percibir frecuencias entre los 20 Hz y 20 KHz, que básicamente es una señal analógica.

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Figura 1. Producción de Sonido audible[1]

Sabiendo esto, ahora se puede definir el audio digital, el cual parte de una señal analógica a la cual se aplican uno serie de procesos (de los cuales hablaremos másadelante) para discretizar dicha señal y convertirla a valores finitos que varían entre ‘0’ y ‘1’; este tipo de audio (digital) es mucho más flexible que el sonido analógico, puesto que se puede almacenar, transmitir, reproducir y copiar prácticamente infinitas veces sin que la información se degrade, pues no tiene contacto físico con ningún elemento de reproducción por ejemplo, a diferencia delaudio analógico; otra ventaja del sonido digital es su facilidad para ser comprimida y sin que su calidad se deteriore demasiado; obviamente si se comprime demasiadas veces la información se verá afectada.

En todo caso, el esquema básico para la discretización de la señal de audio analógica es bastante simple de hecho, primero, la señal tiene que ser detectada por un transductor, por ejemplo unmicrófono; una vez hecho esto, se puede proceder a digitalizar la señal, la cual involucra tres procesos básicos: el muestreo, la cuantificación y la codificación. Asimismo, hay que tener en cuenta dos cosas muy importantes, la frecuencia de la señal y el criterio de Nyquist; el primer paso es el muestreo de la señal, el cual se basa en tomar cierto número de muestras por periodo de señal, entremayor número de muestras se tomen mejor se reconstruirá la señal al final del proceso; para realizar este paso, se debe tener en cuenta la frecuencia audible del ser humano (20 Hz - 20 KHz), y aplicar el criterio de Nyquist, según el cual la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la señal a procesar, partiendo de esto, se toma la mayor frecuencia audible, que para el caso son 20 KHzy se multiplica por dos, es decir, la frecuencia de muestreo es de 40 KHz, sin embargo, para dar un margen de error, los sistemas de audio digitales manejan una frecuencia de 44.1 KHz .



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Figura 2. Muestreo de la señal analógica[2]

Lo siguiente es cuantizar la señal, en la cual se le asigna el valor binario más próximo a cada punto tomado en el muestro, esto está dado por la...
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