[entrevista] La resolución digital

AlienGroove
#16 por AlienGroove el 01/12/2005
Bueno, hay multitud de lenguajes binarios, pero en binario natural, por ejemplo, el 23 se calcularía así:

23 / 2 : 11
resto: 1
11 / 2 : 5
resto: 1
5 / 2 : 2
resto: 1
2 / 2 : 1
resto: 0

Se escribe el resultado de izquierda a derecha, poniendo primero el último cociente y después los restos sucesivamente desde el último al primero:

23 e nbase 10 (decimal) es 10111 en base 2 (binario)
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BAC mod
#17 por BAC el 01/12/2005
tengo que irme pero respondo rapidamente.

Robakun escribió:

¿Cómo se puede pasar ese valor, 23, a una lista de ceros y unos?.



el 23 que has escrito está escrito en el sistema decimal.

(Esto es de matematicas)

en el sistema decimal están los numeros 0 1 2 3 4 5 6 7 8 y 9.


hay otros sistemas como el binario en el que solo aparecen el 0 y el 1.

los músicos y técnicos tambien usaran el sistema hexadecimal que tiene los siguientes elementeos

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f.


pasar de un sistema a otro es cuestión no ya de música sino como digo de matemática.

ya lo explicaré cuando vuelva.

saludos
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Robakun
#18 por Robakun el 01/12/2005
(nota: en las calculadoras la tecla para averiguar el resto es 'mod'. "23 mod 2" -pronunciado 23 módulo 2- significa también, el resto de dividir 23 entre 2)

Se parece un poco al morse para números:
Decimal Binario
0 ---------------> 0
1 --------------->1
2 --------------->10
3 --------------->11
4 --------------->100
5 --------------->101
6---------------->110
7 --------------->111
8 --------------->1000
9 --------------->1001
10-------------->1010
etc---------------etc

Según explicais BAC y dosim, es posible transformar cualquier valor numérico decimal (con los símbolos del 0 al 9), a un valor numérico binario (que usa dos símbolos: 0 y 1, por ejemplo). Entiendo entonces, que como explicaba BAC y Ganzua más arriba, "leyendo" de vez en cuando la tensión eléctrica que viene de un micro, y transformándolo ese valor a binario, voy obteniendo efectivamente una ristra de valores 0 o 1 (una señal digital de valores que toman un valor A o un valor B). Por ejemplo:
5 6 2 1 --- se transforma en ---> 101 110 10 1

Una duda que me surge entonces es la siguiente. Las variaciones de presión medidas en el micro y que luego viajan por el cable en forma de energía eléctrica de tensión variable, son continuas. Y aquí, en esta tecnología, lo que hacemos es comprobar "de vez en cuando" qué ha medido el micro para convertirlo a un número binario. ¿No es esto una pérdida considerable?. Por cierto ¿es este proceso lo que se denomina "sampleo digital"?
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AlienGroove
#19 por AlienGroove el 01/12/2005
Efectivamente, como explicaba BAC antes, eso se denomina muestreo (traducción de sampling), y la frecuencia con la que se recogen las muestras se denomina frecuencia de muestreo, y se mide en Hertzios (1 Hertzio o Hz equivale a una muestra en un segundo) como 44.1 KHz 48 KHz 88.2 KHz 96 KHz, etc.

El tema de las pérdidas es evidente, pero para determinadas frecuencias es ( en principio) imperceptible.

Según el teorema ne Nyquist:

Alguien escribió:
Una señal analógica puede ser reconstruída, sin error, de muestras tomadas en iguales intervalos de tiempo. La razón de muestreo debe ser igual, o mayor, al doble del ancho de banda de la señal analógica.


En este caso la señal analógica (recordemos que estamos trabajando sobre la señal eléctrica que representa la perturbación sonora y conserva sus propiedades) tiene un ancho de banda con respecto al oído humano de 20KHz. (Aunque esto es igualmente discutible).

Por tanto, en una calidad de 44.100 Hz (CD) no deberían apreciarse las pérdidas.
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BAC mod
#20 por BAC el 01/12/2005
ahms dosim no había leido tu respuesta en cuanto a sistemas binarios y tal. :D


Robakun escribió:

lo que hacemos es comprobar "de vez en cuando" qué ha medido el micro para convertirlo a un número binario. ¿No es esto una pérdida considerable?.



matematicamente si, existe un error y una perdida de fidelidad a la señal que se recive del micrófono, pero del mismo modo, no existe un sistema micrófono/altavoz perfecto que sea capaz de recrear con matematica exactitud la presión sonora que llego al micrófono.

al igual que un micrófono o un altavoz de hoy en día son mucho mas fieles que los primeros modelos, los conversores y toda la tecnología digital de hoy son tambien mucho mas fieles que los primeros equipos.


quiero decir, que por una parte el proceso de conversión del sonido de analógico a digital no es el único lugar donde se pierde fidelidad y por otra que se ha logrado que la perdida no pueda ser percibida por un ser humano.
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Robakun
#21 por Robakun el 01/12/2005
Aquí dais mucha información. Intento resumir, y repetir, por si alguien va leyendo.

- Eso de ver "de vez en cuando" el valor que está ocurriendo, para transformarlo en binario, se llama muestreo (sampling en inglés, explicas). Cada uno de esos valores que se toman, es una muestra. ("Para hacer la estadística de si la paella produce flatulencias, se tomaron 1000 muestras", este es un uso estadístico parecido)

- Dices además que el Señor Nyquist, propuso que para que se pudiera transformar a señal digital, una señal analógica, sin pérdidas, deben tomarse muestras con una frecuencia doble, de la frecuencia más alta que queramos mantener fiel, sin distorsionarla, ¿no?.

- Va a resultar que ese "de vez en cuando" es rapidísimo, porque explicas que si para nosotros es importante poder oir claro más o menos hasta 20.000 Hz (20 kHz, kilohertzios) de frecuencia, debemos tomar las muestras al doble, alrededor de ¡40.000 muestras por segundo!.
_______________
http://img314.imageshack.us/img314/4429/muestreo8uk.png

Entonces, en la tecnología digital, la señal electrica es convertida, en el conversor analógico-digital, a una ristra de números binarios, de manera que se tomarán un número muy grande de muestras por segundo -acorde al teorema de Nyquist. Eso nos da una lista de números binarios, que refleja muy bien los cambios de presión que registró el micro. Aunque explica BAC, no exento de errores, como cualquier cosa humana

¿qué pasa con los valores no enteros como 23,4543? y ¿el número máximo que puede tomar una muestra es cualquiera?. Comprendo que un micro, no puede captar una presión grandísima, ni tampoco pequeñísima. Igualmente, por una cable, no puede ir cualquier tensión, se puede quemar. ¿Qué limitaciones tiene el medio digital en este sentido, si tiene?
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AlienGroove
#22 por AlienGroove el 01/12/2005
Acabas de preguntar unas cuantas cosas a la vez.

En primer lugar, estábamos hablando hasta hace un momento de muestreo (que se haría en el eje horizontal de la gráfica, en el tiempo). Pasábamos de un sistema contínuo (analógico) a uno discreto (digital). El valor que toma cada muestra (eje vertical, tensión) es igualmente contínuo en analógico, y discreto en digital.

El valor que puede tomar una muestra depende directamente de la profundidad de la misma en bits, es decir, del número de valores (de tensión) que puede tener cada muestra.

Así, una muestra de 16 bits tiene 2^16 (65536 513 sería el valor en decimal de esa muestra (suponiendo que se calculara por aproximación, etc. Está claro que los convertidores apgee hacen algo más :D ).

El valor máximo de presión que capta un micrófono, viene dado por el propio micrófono. El nivel máximo de la señal (en el cable, y en el conjunto en general) a +4dBv serían 1.6 V. en audio profesional, a 0dBu serían 0.775 V. Para ver esto un poco a fondo:

http://www.video-computer.com/senales%20audio.htm

(por ejemplo)
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--31852--
#23 por --31852-- el 01/12/2005
Alguien escribió:

El nivel máximo de la señal (en el cable, y en el conjunto en general) a +4dBV serían 1.6 V.


EIN??
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--31852--
#24 por --31852-- el 01/12/2005
quiero decir q no entiendo eso del nivel maximo a +4dBV dosim, ¿q quieres decir con eso exactamente?
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Robakun
#25 por Robakun el 01/12/2005
dosim escribió:
El valor que puede tomar una muestra depende directamente de la profundidad de la misma en bits, es decir, del número de valores (de tensión) que puede tener cada muestra.


Está claro que tu y BAC conoceis muy bien estos temas, pero pienso que el que lee por primera vez esa definición que pones, entiende cierta circularidad. Tal vez hice mal la pregunta. Veamos.

Ya habeis explicado como obtener una lista de valores discretos (antónimo de continuo), a partir de una señal continua. ¿Se suele imponer, un límite al valor máximo y mínímo, que puede tomar una muestra?

Además, con los valores digitales que obtenemos, no podemos representar, valores intermédios a los números enteros. Por ejemplo, para el valor 3, el conversor analógico digital nos devolverá, como hemos visto 11. Pero para el valor 3.4 (obviando lo que explicas de los quantos), qué se hace ¿se redondea hasta el valor entero más próximo?.
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Robakun
#26 por Robakun el 01/12/2005
Chus escribió:
quiero decir q no entiendo eso del nivel maximo a +4dBV dosim, ¿q quieres decir con eso exactamente?

Si os parece no entramos en este tema Chus. Se refiere a la relación entre intensidad y voltaje simplemente, (conocida la impedancia). Son explicaciones colaterales :D
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AlienGroove
#27 por AlienGroove el 01/12/2005
+4 dBv son 1.584893192 V, ya que para medir en dBv no se toma como referencia 0.775 V sino 1 V.

+4 dBu son 1.227652988 V.

Aquí hay una calculadora:

http://www.sengpielaudio.com/calculator-db-volt.htm
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--31852--
#28 por --31852-- el 01/12/2005
Alguien escribió:

El nivel máximo de la señal (en el cable, y en el conjunto en general) a +4dBv serían 1.6 V. en audio profesional, a 0dBu serían 0.775 V.


Despues de tu edicion keda mas claro, por cierto buen link, pero el nivel maximo no es 1.6V, el nivel maximo de entrada de un conversor dependende del conversor al igual q el nivel maximo de salida de un previo o un compresor depende de este. 1,6V (exactamente 1,58V) es el voltaje de una señal de +4dBV, q creo q estas confundiendo con el estandard de nivel de linea profesional "+4dBu" q son exactamente 1,23V o +1,79dBV (todas ellas medidas de voltaje). De todas maneras y dejando aparte los niveles estandar de linea(aki habria mucho q explicar, pero creo q el link q has puesto esta bastante bien) los maximos como decia antes dependen del ekipo. Es facil encontrar ekipos con salidas y entradas maximas de alrededor de 23dBu unos 12V, q "casualmente" coincide con valores ligeramente inferiores a los tipicos de alimentacion de circuitos de amplificacion..bla bla bla... FORO DIY!!

slds
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Salsah
#29 por Salsah el 01/12/2005
Robakun escribió:
Por ejemplo, para el valor 3, el conversor analógico digital nos devolverá, como hemos visto 11. Pero para el valor 3.4 (obviando lo que explicas de los quantos), qué se hace ¿se redondea hasta el valor entero más próximo?.


Efectivamente, se redondea, y eso es lo que se llama CUANTIZACIÓN, a mayor resolucion de bits, menor será la diferencia en tensión que deba cuantizar.

Como bien dicen por ahí arriba, esto es lo que diferencia un apogee o un mytek de un m-audio o un focusrite.
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Robakun
#30 por Robakun el 01/12/2005
:D Sabeis muchísimo. Si, si.
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