Resumen de audio digital

INTRODUCCIÓN AL AUDIO DIGITAL
Una señal digital es una representación en código binario de una señal acústica. Esta representación posibilita la realización de diversos procesos sobre ella y, a la vez, almacenarla en la memoria de un dispositivo digital. Al conjunto de procedimientos para el procesamiento de la señal digital se lo suele denominar DSP (Digital Signal Processing). Las señalesdigitales pueden obtenerse mediante procedimientos específicos (Síntesis Digital), o bien transformando una señal acústica o una señal analógica en una señal digital.
DIGITALIZACIÓN DE SONIDO
Consiste en la codificación de la señal analógica en una secuencia numérica. El procedimiento más usual se llama Pulse Code Modulation (PCM) y consiste en reemplazar una señal por una secuencia de bits querepresentan su forma de onda. Una de las ventajas de este método es que la señal codificada (digital) sólo tiene dos valores posibles: 0 y 1. Para reconstruir una señal, entonces, un mecanismo decodificador sólo tiene que ser capaz de reconocer la diferencia entre dos valores y, como consecuencia, es menos sensible al error. La conversión de señal analógica a digital se denomina sampling (muestreoo sampleo) y se realiza por medio de un dispositivo especial denominado Analog to Digital Converter (ADC o conversor analógico a digital). El proceso inverso se realiza por medio del Digital to Analog Converter (DAC o conversor digital analógico).
MUESTREO O SAMPLING
A través de este proceso la señal analógica se transforma en una señal digital, o sea, en una secuencia de números querepresentan la amplitud instantánea de cada punto de la forma de onda. Como consecuencia de esto, la señal digital maneja valores temporales discretos(esto es, que no tienen la continuidad característica de la señal analógica) determinados por la relación entre la cantidad de muestras y la unidad de tiempo. La llamada Frecuencia de muestreo (simbolizada de aquí en adelante con la letra R) indica cuantosvalores de amplitud por segundo se toman. Una frecuencia de muestreo de 22.500Hz indica que se toman 22.500 muestras por segundo. Al lapso que separa una muestra de otra, igual al inverso de la frecuencia de muestreo (1/SR), se lo denomina intervalo de muestreo y se representa habitualmente con la letra T mayúscula. La resolución en bits indica el rango de las muestras (el rango en el que se muevenlos valores de amplitud). Una señal de 8 bits usa 2^8=256 valores de amplitud. La frecuencia de muestreo y la resolución en bits influyen en la posible calidad de sonido de la señal digital.
El proceso de muestreo se realiza conceptualmente en tres etapas:
1)La señal analógica es procesada por un filtro pasa-bajos que elimina cualquier componente espectral de frecuencia mayor a la mitad de lafrecuencia de muestreo (R/2). Esto se establece en el Teorema de Muestreo :
R/2, o la mitad de la frecuencia de muestreo se denomina a veces frecuencia de Nyquist, Dicho de otra manera, si se desea muestrear una señal que tiene componentes hasta 20.000Hz, hay que usar, al menos, una frecuencia de muestreo igual a 40.000Hz.
2)Se mide la amplitud instantánea del diseño resultante a intervalos detiempo iguales (1/SR=T).
3)El cuantizador convierte cada medición en un valor numérico.

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Si la señal muestreada contiene componentes cuyas frecuencias exceden la mitad de R, el proceso de muestreo no representará correctamente algunas frecuencias, dando lugar a un fenómeno denominado aliasing. Antes de comprender este proceso veremos cómo la señal analógica se reconstruye a partir de ladigital.
El primer paso consiste en que el DAC emite un voltaje proporcional al número de cada muestra. En este proceso, debido a pequeños lapsos diferentes en la operación de los circuitos, se producen algunas variaciones de voltaje erróneas (que no corresponden a la señal digital) llamadas glitches, que deben ser eliminadas por medio de un dispositivo especial (deglitcher). Finalmente un filtro...