sistema de audio

¿Qué es el audio digital?
R: Es la representación de una señal de audio mediante números, en general codifica-
dos en forma binaria (es decir con ceros y unos).
2. ¿Por qué se utiliza el audio digital?
R: Porque tiene algunas ventajas sobre el audio analógico que lo hacen insustituible. En
primer lugar permite ser almacenado en forma inalterable. Dado que lo que se almacenan
sonnúmeros, es decir símbolos, es mucho más difícil alterar la información guardada que
en el caso en que se guarda un campo magnético proporcional a la señal, como en un
cassette. Otra ventaja es que permite aprovechar la tecnología de procesamiento digital
de señales para introducir efectos, modificaciones o mejoras imposibles o muy difíciles
de lograr analógicamente. Por ejemplo, es posibleconseguir retardos, efectos de
reverberación, supresión de ruido, etc.
3. ¿Cómo se pasa de una señal eléctrica a una señal digital?
R: Se utiliza un proceso de muestreo (discretización en el tiempo) y digitalización
(discretización en amplitud). El muestreo consiste en tomar valores de la señal a
intervalos regulares de tiempo. La digitalización consiste ensubdividir el rango útil total
de la señal en cierta cantidad de "casilleros" o subintervalos numerados, y asignar a
cada muestra el número de subintervalo en el cual se encuentra. Por ejemplo, si el rango
de una señal que varía entre 0 y 10 V se subdivide en 16 subintervalos, a una muestra de
7,3 V se le asignará un número igual a la parte entera de 7,3*16/10 = 11,68, es decir 11.
Esteproceso es llevado a cabo por un conversor analógico/digital.
4. ¿Cómo quedan físicamente representados los números asignados después de la
digitalización?
R: Pueden representarse de varias formas, pero todas ellas utilizan la numeración
binaria. En esa numeración sólo se usan los dígitos 0 y 1, denominados bits (binary digits,
o dígitos binarios). Así como en la numeración decimalal llegar a 9 se pasa a 10, en la
numeración binaria al llegar a 1 se pasa a 10. Una vez en versión binaria, cada bit puede
estar representado por una tensión eléctrica (por ejemplo "0" = 0 Volt y "1" = 5 Volt),
por un campo magnético (por ejemplo "0" = Sur y "1" = Norte), por un haz luminoso (por
ejemplo "0" = oscuro y "1" = iluminado), etc. El conjunto de bits que representan a unaúnica muestra se suelen llamar palabra.
5. ¿Cómo se elige la cantidad de subintervalos en que se divide el rango útil de la
señal?
R: Normalmente se elige como una potencia de 2, de manera que los valores
asignados a las muestras están entre 0 y 2n - 1, donde n corresponde a la
cantidad de bits, es decir de dígitos binarios.
6. ¿Qué es la resolución de un sistema de audio digital?
R: Esla cantidad de bits que se utiliza para representar las muestras de audio,
es decir la cantidad de bits que conforman cada palabra (ver P4). Cuanto mayor
sea la resolución, más precisa será la representación. Por ejemplo, con una
resolución de 8 bits, el rango de variación de la señal se divide en 256
subintervalos, mientras que con una resolución de 16 bits lo hace en 65536subintervalos, cuya amplitud será, por consiguiente, mucho menor. El audio
digital para el consumo masivo (por ejemplo el CD o las placas de sonido de las
computadoras) tiene una resolución de 16 bits. En sistemas de audio
profesional se utilizan 20 bits y aún 24 bits
7. ¿Qué es la frecuencia de muestreo?
R: También llamada tasa de muestreo, es la cantidad de muestras porunidad
de tiempo. Cuanto mayor sea, mayor es la respuesta en frecuencia del sistema.
El estándar para los discos compactos (CD) es de 44,1 kHz.
8. ¿Cómo se elige la frecuencia de muestreo?
R: Debe ser mayor que el doble de la máxima frecuencia fmáx presente en
la señal. Esta condición se denomina condición de Nyquist. Obsérvese que
no es suficiente que sea mayor que el doble de la...