Física del Audio Digital y Analógico: Reducción de Ruido, Conversión, Amplificación y ROE

T3: Reducción de ruido

A. Dolby A: DNR

Método que divide el espectro audible en 4 secciones a través de una batería de filtros dispuestos para este fin. Eleva la señal en un máximo de 10 dB.

B. Dolby B

Aumenta el componente débil de la señal de la banda de trabajo. Máximo 10 dB.

Proceso

• Distribución del espectro de sonido original
• Sonido comprimido durante la grabación
• Inserción del ruido en la cinta magnética
• Expansión y eliminación del ruido en la reproducción

C. Dolby C

Llega hasta 20 dB de compresión, en frecuencias superiores a 2 kHz.

8. Conversión digital de audio: muestreo y retención

Muestreo y retención: toma muestras periódicas de la señal de audio que le llegan y las retiene para evaluar su nivel.

Cuantificación y codificación: se mide el voltaje de cada muestra y se asignan valores binarios a los niveles detectados.

Aliasing: se produce cuando se toman menos de 2 muestras por ciclo de la señal analógica, y el resultado es la aparición en la salida del convertidor de una serie de muestras digitales que no son capaces de recrear la señal original.

9. Sistema DAT: Reed-Solomon

Código de redundancia cíclica que agrupa las muestras en una matriz de datos y asigna códigos de paridad.

10. Disco compacto: enmascaramiento

No se percibe una señal débil ante la presencia de otra más potente.

Características del amplificador

• Potencia de salida: producto del voltaje y la corriente que es capaz de entregar. Existen muchas formas distintas de medir esta magnitud, por lo que también encontramos distintas maneras de cuantificar la potencia.
• Respuesta en frecuencia: margen de frecuencias que el equipo será capaz de procesar situando la ganancia dentro de un límite establecido.
• Distorsión: por intermodulación (se genera por la mezcla de dos frecuencias en el interior del equipo) y armónica total (engloba el número de formas de distorsión, por lo que es un parámetro más representativo).
• Relación señal/ruido: aparece superando los 50 dB a una frecuencia de 1 kHz.
• Separación entre canales: separación mínima de 40 dB para 1 kHz.
• Impedancia de carga: viene dada por el fabricante. Indica el equivalente del circuito de entrada.
• Amortiguamiento (damping): relación entre la impedancia de salida del amplificador y la de carga que tiene conectada.
• Voltaje de entrada: valor de voltaje que se aplica a la entrada del equipo para que éste entregue la potencia nominal en su salida.
• Nivel máximo de entrada: máximo voltaje admisible sin que se produzca distorsión por saturación.
• Impedancia de entrada: indica el equivalente del circuito de entrada.

Diagrama de Bode: octava y década

La octava es el margen de frecuencias que comprende entre una frecuencia y el doble de ella: f2 = (2ⁿ) · f1.

La década es el margen comprendido entre una frecuencia y diez veces esa frecuencia: f2 = (10ⁿ) · f1.

Si la ganancia es constante: AV(dB) = 20 log(Vo/Vi) = 20 log(cte).

MIDI

Protocolo de comunicación serie entre instrumentos que permite comunicarlos y controlarlos entre ellos.

Tipos de mensaje

• Mensaje de canal: afecta a un determinado instrumento.
• Mensaje de sistema: afecta a todo el conjunto.

T4: ROE (Relación de Onda Estacionaria)

Nos da una idea del grado de desadaptación del sistema, y puede variar entre la unidad e infinito, cuando toda la potencia emitida sea devuelta como onda reflejada.

• Si la impedancia de carga es 0 por estar en cortocircuito, la tensión de salida será 0 y la relación de onda estacionaria es 0.
• Si la impedancia de carga es igual a la de la línea, no hay onda estacionaria, la ROE es 1 y la potencia transmitida es máxima.
• Si la impedancia de carga es infinita por estar en circuito abierto, la tensión de salida será máxima y la relación de onda estacionaria es infinita.

BER (Bit Error Rate)

Este parámetro cuantifica el número de bits erróneos que se producen.