AUDIO DIGITAL Audio digital: Una serie de valores que representan los cambios dinmicos discretos de una seal analgica. Estos valores son generados tomando muestras de la seal, los cuales son convertidos a informacin digital (lenguaje binario) en el proceso de muestreo o sampling.

Fig. Conversin Anlogo/Digital (A/D). El ejemplo muestra una profundidad de 4-bits para mejor comprensin, pero 16- o 24-bit son el standard.

(A) La seal de sudio pasa

por el conversor A/D

(B) El voltaje es medido o

sampleado a intervalos regulares

(C) Las medidas de voltaje son

convertidas en nmeros bnarios

(D) Los nmeros son registrados

en el medio de grabacin

Muestreo: La medicin de los cambios de voltaje de una seal de audio a una velocidad fija a la cual se la llama el ndice de muestreo (Sampling Rate). El tamao de las muestras (Samples) es la profundidad de bit (Bit Depth). Entre ms alto sea el ndice de muestreo y ms grande la profundidad de bit ser ms preciso el proceso de muestreo.

Teorema de Muestreo: No es posible reconstruir una frecuencia que es la mitad del ndice de muestreo de un sistema digital. Es decir, un ndice de 44100Hz solamente podr reproducir frecuencias de 22050Hz y ms bajas. Esta, 22050Hz, es su frecuencia Nyquist, la ms alta frecuencia reproducible de un sistema. Aliasing: Al tratar de muestrear una frecuencia arriba de la frecuencia Nyquist de un sistema, esto resulta imposible hacerlo, ya que no hay suficiente definicin en la medicin. Un intento de reproduccin de la grabacin producira frecuencias alias. Frecuencias ausentes en la seal original.

El aliasing inventa frecuencias de valores aproximados a la diferencia entre la frecuencia original y la frecuencia de muestreo. Para evitarlo, cuando se desee muestrear a frecuencias inferiores a 44.100 Hz, se debera filtrar previamente la seal entrante, eliminando todos sus valores por encima de la mitad de la frecuencia de muestreo. Si decidimos muestrear a 20.000 Hz, deberamos filtrar la seal original, eliminando todos sus componentes por encima de 10.000 Hz. Para lograr esto se utiliza un Filtro pasa-bajo (LPF) que deja pasar las frecuencias por debajo de un determinado valor, denominado frecuencia de corte.

A. Sonido original

B. Filtrado pasa-bajo a 1.500 Hz

En la reproduccin del sonido digital (conversin D/A) ocurre el proceso inverso:

Resumiendo, en el proceso de digitalizacin, el conversor A/D genera un nmero binario (de 8 16 bits) a cada pulso del reloj. Este nmero es almacenado en la memoria o grabado en un disco duro. Para la audicin de esta seal digital, es necesaria la reconversin inversa, de forma que los nmeros almacenados son enviados a un conversor D/A que los convierte en voltajes, a la misma frecuencia de reloj. Esta seal analgica es suavizada mediante un nuevo filtro, amplificada y enviada a unos altavoces, que con su vibracin, convierten finalmente los voltajes en variaciones de presin de aire. La siguiente figura esquematiza este proceso.

(A) Los nmeros son ledos

del medio de grabacin (B) El cdigo binario es convertido

en pasos de voltaje

(C) Los pasos de voltaje son filtrados

para suavizar los bordes.

Esquema de un sistema de conversin A/D y D/A