Frecuencia de muestreo

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Frecuencia de muestreo
Definición breve: Es el numero de muestras por segundo con que se registra una señal de audio analógica para transformarla en una señal de audio digital.
Tema: Audio Digital
Subtema: Frecuencia de muestreo
Gráficos
Ondas15122322.png
Muestro 192.jpg
Ejemplo sonoro: https://www.youtube.com/watch?v=hRhVb6iRArg


Frecuencia de muestreo (Sample rate)

La frecuencia de muestreo (sample rate) indica el numero de muestras por segundo que se toman de una señal de audio analógica (tiempo continuo) para transformarla en una señal de audio digital (tiempo discreto). Cuanto mayor es la frecuencia de muestro, la digitalización de la señal sera representada con mayor calidad y semejante a la original. Es expresada en Hercios (Hz ciclos por segundo)

Tabla-datos-muestreo.jpg

Digitalización

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Circuito de muestro y retencion.png

Cuantificación

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Formula cuantizacion.png

Codificación

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Parámetros de conversión:

  • Frecuencia de muestreo
  • Numero de canales (binaural, monoaural, multicanal)
  • Resolución (nro. de bits)
  • Bit Rate (tasa de transferencia, bits p/segundo)


Slide 2.jpg


Teorema de Nyquist

" Según el Teorema de Nyquist o de Muestreo, para poder replicar con exactitud la forma de una onda es necesario que la frecuencia de muestreo sea superior al doble de la máxima frecuencia a muestrear. " [1]. Si tomamos como ejemplo el rango audible del ser humano, diremos que su frecuencia máxima es de 20.000 Hz, por lo tanto necesitaríamos una frecuencia de muestreo de 40.000 Hz para lograr reconstruir la señal con todas sus propiedades perceptibles.

Img23.png

Nyquist - copia.jpg



Ejemplos de frecuencia de muestreo

  • En el siguiente ejemplo podemos ver como una frecuencia de muestreo de alta fidelidad logra reconstruir casi de manera real el sonido de distinto tipos de baterias para transformarlo en un instrumento virtual que reproduzca los sonidos lo mas fielmente posible.
  • fragmento de canción muestreada en 11025 Hz, 22050Hz y 44100 Hz

En el audio se puede distinguir la perdida de la calidad del sonido en cuanto disminuye la frecuencia de muestreo.

  • Voz humana muestreada en 44KHz y 8KHz

En el audio se puede distinguir la perdida de la calidad del sonido en cuanto disminuye la frecuencia de muestreo.

  • Cantante francesa canta sobre música echa en una profundidad de 8 bits y una frecuencia de muestreo de 22KHz

En este ultimo ejemplo la música es utilizada de esa manera ya que es el efecto que se busca.



400px-CPT-Sound-SampleRate-3way-Comparison.png

En la imagen podemos ver como recrea (con puntos) mas fielmente la forma de onda en cuanto la frecuencia de muestreo aumenta.


  • Variacion de frencuencia en un evento sonoro.

En el siguiente video, el usuario utiliza un sonido grave y va "jugando" con los valores de frecuencia, lo que produce una variacion en la calidad del sonido, pero a su vez le permite encontrar elementos utiles, como por ejemplo, sonidos empleados en el genero dubsteb, en este caso.

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Referencias