Fundamentos de Electroacústica y Conversión de Señales Digitales

Acústica y Transductores: El Rol de las Trompetas

Las Trompetas son esenciales para el acoplamiento acústico entre el diafragma y el aire, especialmente en el caso de las frecuencias medias y agudas. Una trompeta es un tubo cuyo diámetro aumenta a medida que se aleja del diafragma. Sus dimensiones son muy críticas. Un tamaño inadecuado de la boca acoplada al diafragma producirá problemas de cancelación de fase por reflexiones.

Según la forma en que aumenta el diámetro de la trompeta, esta puede ser:

• Cónica
• Parabólica
• Exponencial
• Hiperbólica
• Entre otras

Características de un Altavoz

Curva de Respuesta

Se obtiene colocando el altavoz ante un micrófono de respuesta plana, el cual está unido a un registrador gráfico. Aplicando al altavoz tensiones de un barrido de las frecuencias audibles se obtiene una curva. La misión de los filtros divisores consiste en encaminar a cada altavoz todas las frecuencias que entran en su parte útil, impidiendo el paso de las restantes.

Curva Polar

Nos indica de forma gráfica las características direccionales de un equipo. Se coloca el altavoz (enfrentado al micrófono) sobre una plataforma giratoria para medir su dispersión.

Impedancia

Es la oposición al paso de la corriente eléctrica. Valores corrientes son 4, 8 y 16 ohmios.

AUDIO DIGITAL: Conversión y Procesamiento

Características de la Señal de Audio

Las ondas sonoras son variaciones de presión que se propagan por medios elásticos como el aire. Su energía puede ser transformada, empleando un transductor electroacústico, en variaciones de corriente eléctrica que siguen fielmente las variaciones de presión sonora.

Nota: Las frecuencias graves necesitan frecuencias de muestreo más bajas que las agudas.

Teorema de Shannon

La frecuencia de muestreo necesaria para un correcto tratamiento de la señal ha de ser, al menos, doble que la frecuencia más alta a procesar.

El Proceso Analógico/Digital (A/D)

1. Señal Analógica: Filtrado Previo. Limita en agudos la banda de frecuencias para evitar las señales alias.
2. Señal Analógica: Muestreo y Mantenimiento. Convierte señales continuas en tiempo en series de muestras discontinuas.
3. Señal Muestreada: Cuantificación. Convierte las muestras de valor continuo en muestras de valor discreto.
4. Señal Digital.

El Proceso Digital/Analógico (D/A)

1. Señal Digital: Regeneración. El circuito identifica el nivel de tensión correspondiente y genera en su salida un impulso equivalente. La señal a partir de este punto es nueva.
2. Señal Digital: Cadencia y Mantenimiento. Un reloj idéntico al muestreador marca la cadencia de trabajo y un condensador mantiene el valor de cada muestra hasta que aparece la siguiente.
3. Señal Cuantificada: Filtrado Recuperador. Un filtro de las mismas características que el previo del proceso D/A recupera el mensaje original. Corta por encima de los 20.000 Hz, eliminando sin problemas las ondulaciones debidas a la frecuencia de muestreo, siempre superior a 40 kHz.
4. Señal Analógica.