Diferencia entre revisiones de «Frecuencia de muestreo»

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Lucas Fernandez
 
{{ Conceptos de Acústica | definiciónbreve = 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 | imagen1 = Ondas15122322.png | imagen2 = Muestro 192.jpg | sonido = https://www.youtube.com/watch?v=hRhVb6iRArg }}
{{ Conceptos de Acústica | definiciónbreve = 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 | imagen1 = Ondas15122322.png | imagen2 = Muestro 192.jpg | sonido = https://www.youtube.com/watch?v=hRhVb6iRArg }}


== Frecuencia de muestreo (''Sample rate'') ==
== 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)
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)
[[Archivo:Tabla-datos-muestreo.jpg]]


== Digitalización ==
== Digitalización ==
=== Muestreo y retención (''Sample & hold'') ===
ver [http://musiki.org.ar/Muestreo Muestreo]
El circuito ''Sample & hold'' se encarga de muestrar la señal analógica en un momento dado y retiene el valor de la muestra por el tiempo que sea necesario. La finalidad de este circuito consiste en mantener la señal constante para lograr la conversión A/D (''Analógica a digital'')
 
   
   
[[Archivo:Circuito de muestro y retencion.png]]
[[Archivo:Circuito de muestro y retencion.png]]


=== Cuantización ===
=== Cuantificación ===
" ''Consiste en asignarle un valor discreto a cada una de las muestras obtenidas en la etapa previa'' ". La resolucion del convesor A/D determinara los posibles valores de amplitud de la señal, cuanto mayor sea esta resolución tendremos una representación mas fiel de nuestra señal.
ver [http://musiki.org.ar/Cuantificaci%C3%B3n Cuantificación]
 
==== Ruido de cuantización ====
" ''Se define como la diferencia entre la señal muestreada antes de cuantizar y la señal muestreada cuantizada'' ". Representa la perdida de la calidad del audio luego del proceso de cuatización.  


[[Archivo:Formula cuantizacion.png]]
[[Archivo:Formula cuantizacion.png]]


=== Codificación ===
=== Codificación ===
La codificación consiste en asignarle un codigo a cada una de las muestras ya cuantizadas. Existe gran variedad de codigos digitales para ser utilizados, pero el mas comun es el codigo binario.  
ver [http://musiki.org.ar/Codificaci%C3%B3n Codificación]


'''Parametros de conversión:'''
'''Parámetros de conversión:'''
* ''' Frecuencia de muestreo '''
* ''' Frecuencia de muestreo '''
* ''' Numero de canales (binaural, monoaural, multicanal) '''
* ''' Numero de canales (binaural, monoaural, multicanal) '''
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== Teorema de Nyquist ==  
== 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. " ''.
'' " 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. " ''[http://www.gradomultimedia.com/29-musica/2_2_2-teorema-de-nyquist.html].
Si tomamos como ejemplo el rango audible del ser humano, diremos que su frecuencia maxima 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.
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.
   
   
[[Archivo:Img23.png]]
[[Archivo:Nyquist - copia.jpg]]


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== Ejemplos de frecuencia de muestreo ==
== Ejemplos de frecuencia de muestreo ==


''' fragmento de cancion muestreada en 11025 Hz, 22050Hz y 44100 Hz'''
*'''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.'''
{{video|hZxjzcFs3rM}}
 
*''' 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.''
 
{{video|96jFvdteqWI}}
 
*''' 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.''
 
{{video|xicdYflUUGI}}
 
*''' Cantante francesa canta sobre música echa en  una profundidad de 8 bits y una frecuencia de muestreo de 22KHz '''


<embedvideo service="youtube">"https://www.youtube.com/watch?v=96jFvdteqWI"</embedvideo>
''En este ultimo ejemplo la música es utilizada de esa manera ya que es el efecto que se busca. ''
{{video|R3i5OiHGK78}}


''' Voz humana muestreada en 44KHz y 8KHz '''


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''' Cantante francesa canta sobre musica echa en 8 bits / 22KHz '''


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[[Archivo: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.'''


El los audios se puede distinguir la perdida de la calidad del sonido en cuanto disminuye la frecuencia de muestreo. No es asi en el ultimo caso en el cual se busca que la música suene de ese modo.




*''' Variacion de frencuencia en un evento sonoro. '''


== Conversores A/D ==
''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. ''
Se encargan de convertir una señal analogica en una señal digital por medio de un codigo binario
{{video|5ArxzEPJeMg}}+






== Bibliografia ==
== Referencias ==


* https://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo
* https://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo
Línea 74: Línea 91:
* https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_muestreo_de_Nyquist-Shannon
* https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_muestreo_de_Nyquist-Shannon
* http://www.gradomultimedia.com/29-musica/2_2_2-teorema-de-nyquist.html
* http://www.gradomultimedia.com/29-musica/2_2_2-teorema-de-nyquist.html
* https://es.wikipedia.org/wiki/Conversor_de_se%C3%B1al_anal%C3%B3gica_a_digital





Revisión actual - 10:23 25 jul 2019


Frecuencia de muestreo
Definición BreveEs el numero de muestras por segundo con que se registra una señal de audio analógica para transformarla en una señal de audio digital.
TemaAudio Digital
SubtemaFrecuencia de muestreo
Audio<embed>https://www.youtube.com/watch?v=hRhVb6iRArg</embed>


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)

Digitalización

ver Muestreo


Cuantificación

ver Cuantificación

Codificación

ver Codificación

Parámetros de conversión:

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



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.



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.

Provided ID could not be validated.



  • 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.


Provided ID could not be validated.



  • 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.


Provided ID could not be validated.



  • 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.

Provided ID could not be validated.




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.

Provided ID could not be validated.


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Referencias