[entrevista] La resolución digital

Gracias Salsah3 por entrar a participar!!

Alguien escribió:

en audio profesional, a 0dBu serían 0.775 V.

y en el amateur tambien, 0dBu es una medida de voltaje, seas pro o aficionado, no?

por cierto, guapa la calculadora!!

slds

Pues, me temo que tengo que propasarme en mis funciones de entrevistador/moderador porque hablais de resolución de bits ¿y qué es eso?. . Simplemente el número de cifras de un número digital

1--> 1 bit
01 -->2 bits
10011-->5 bits
10110011-->8 bits
1011101110111011 -->16 bits
etc...

Salsah3 ha dicho que el número máximo que puede tomar una muestra depende del número de bits máximo que admita el aparato. Si el aparato admitiera sólo 2 bits, podría escribir hasta el número 3 (00 01 10 11). Dicho aparato digital solo tendría esos cuatro valores para "entender". Por tanto, al convertirse una señal eléctrica en una ristra de números, convertiría cualquier valor en uno de esos cuatro. "Redondeándolos" a esos cuatro.

Para averiguar, cuántos números decimales se pueden representar con n binarios, simplemente se calcula 2 elevado a n. Por ejemplo con 16 bits se pueden representar
2^16=65536 valores decimales.


___
(Intentad sed cuidadoso con lo que decis, sobre todo cuando se trata de enseñar. No se trata de exponer lo que se sabe, eso es conciencia de examen o cafetería. Sino facilitar cuestiones)

Robakun escribió:

Gracias Salsah3 por entrar a participar!!

Nada jefe, a mandar .


Espero no meter la pata con esto pero....

Cuando habéis mencionado a Nyquist y su teoría, creo que no se ha dicho que no es del todo suficiente samplear una señal al doble de su frecuencia para asegurarse una representación más o menos fiel, ya que si 20.000 Hz los sampleas a 40.000 samples por segundo se podría dar el fenómeno conocido como crítical sampling, ya que si el primer sample lo toma en 0db, los siguientes seran en 0db, lo que dará un resultado de silencio......no?

Entonces se debe samplear a más sampling rate.....creo.

Chus escribió:

Alguien escribió:

en audio profesional, a 0dBu serían 0.775 V.

y en el amateur tambien, 0dBu es una medida de voltaje, seas pro o aficionado, no?

por cierto, guapa la calculadora!!

slds

Razón tienes, hombre

Pero lo que digo es que si tu salida del compresor da +4dBu (o dbu) y la entrada de tu convertidor es de -10dbv (ó dBu) el límite no son -10, son +4 (en el cable, que es lo que preguntó Robakun). Otra cosa es que frías el convertidor.

Por otro lado creo que estamos enrevesando el hilo y se lo estamos jodiendo a Robakun. Quizá después de unas paginitas sirva para sacar un artículo, aunque ese marrón se lo dejamos mejor al autor del hilo, ¿no?

Robakun escribió:

¿se redondea hasta el valor entero más próximo?

hombre, tampoco es un número entero, lo de redondear al número entero es mas bien para que los ejemplos se entiendan.

fijate que como dicen por aqui arriba, el valor maximo en voltios anda a poco mas de 1 voltio!.

si el cuantizador pudiera dar valores entre 0 y +1 voltio en escalones de 0.01 voltios pues tendrías resultados como

valor real valor cuantizado

0.44781 0.45
0.19143 0.19
0.99721 1.00


Para que la frase sea un poco mas correcta debería ser:

los valores de tensión electrica se redondean hasta el valor de cuantización más proximo.

Robakun escribió:

¿Se suele imponer, un límite al valor máximo y mínímo, que puede tomar una muestra?

No es que se suela hacer sino que es algo inherente al sistema digital.

Si cuentas con un número determinado de valores de cuantización y los asignas a ciertos valores de tensión electrica tendrás un valor maximo y uno mínimo.

Si de repente al conversor le llega una señal con un voltaje superior al valor máximo de cuantización el conversor hará lo mismo que hasta entonces que es redondear ese voltaje al valor de cuantización mas cercano que obviamente es el valor máximo de cuantización.

Acabamos de citar la distorsión digital!

y es que en estos casos la diferencia con la realidad puede ser muy gorda porque el valor de cuantización y el valor real están muy alejados.

BAC, pues te agradezco que seas tan claro.

Entonces, según se ha visto, una señal eléctrica se convierte a una señal digital mediante:

1 MUESTREO: Se van tomando muestras sucesivamente de la señal continua eléctrica. Se suelen tomar al menos, las muestras que indica el teorema de Nyquist.

2 CUANTIZACIÓN: Dependiendo de la resolución en bits del aparato, las muestras podrán tomar tantos valores, como número sea posible representar con ese número de bits (dígitos binarios)

Ejemplo: Si un conversor analógico digital, funciona a 44100Hz de frecuencia de muestreo, y 16 bits. Eso significa que se tomarán 44100 muestras por segundo, cuyos valores podrán ser entre 0 y 65535 (2^16 bits).

¿Podríais explicar la figura que puso antes dosim, a la luz de todas estas cosas?: ¿qué son los bits en la figura?

Avanzo ya otra pregunta, que ahora no puedo seguir. En la Wikipedia, dentro del artículo "frecuencia de muestreo" hay una tabla de distintas frecuencias, según el uso que se le de a la señal digital. (Donde pone "frecuencias de muestreo típicas")


¿por qué es eso?

Buenas...
Los bits en el gráfico son todas las divisiones (rayitas) en el eje vertical a la izquierda.
En cuanto a las frecuencias de muestreo típicas de la wikipedia, pondré como ejemplo a la del teléfono que es de 8000 hz (8 Khz).
Sabemos que el rango de frecuencias en el que se encuentra la inteligibilidad (Curvas de Igual Sonoridad) es entre 1´5 khz y 4 Khz (+,-), por lo tanto es suficiente en una conversación telefónica una frecuencia máxima de 4 Khz para entenderse.
Como ya hemos visto antes (Teorema de Nyquist) se muestrea al doble de la frecuencia más alta (en este caso 4 Khz), por lo tanto una frecuencia de muestreo de 8000 hz es suficiente.

Un saludo, buen hilo.

En permito un apunte: en españa el ancho de banda es de 3.1 kHz, no así en otros paises.

Alguien escribió:

Cuando habéis mencionado a Nyquist y su teoría, creo que no se ha dicho que no es del todo suficiente samplear una señal al doble de su frecuencia para asegurarse una representación más o menos fiel, ya que si 20.000 hz los sampleas a 40.000 samples por segundo se podría dar el fenómeno conocido como crítical sampling, ya que si el primer sample lo toma en 0db, los siguientes seran en 0db, lo que dará un resultado de silencio......no?

Toda la razón es el doble + 1

Muy bien llevado el hilo

Otro pequeño apunte. Aunque los conversores trabajan a un máximo de 24 bits, los editores de sonido digital por software permiten convertir las muestras a 32 bits (con operaciones que no vienen a cuento) para asi tener mas rango en cuanto a valores de cuantizacion.

Esto no mejora la calidad de la muestra de audio, pero si mejora el procesado luego, ya que nos permite "afinar el redondeo".

Por poner algun ejemplo NO REAL:

16 bits -> 0,4,6,8
24 bits -> 0,1,2,3,4,5,6,7,8
32 bits -> 0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,3.5, etc...

Hola lorudess y Feadur, encantado de que contesteis también.

lorudess, el ejemplo que pones sobre las frecuencias de muestreos es muy claro. Como explicas, para una voz que se entienda, Don Nyquist se conformaría con tomar 8000 muestras por segundo (8000Hz) ¿es así?. Por otra parte, dices que las rayitas del eje vertical del gráfico de dosim, son los bit. ¿No son. en realidad, los números posibles (niveles de cuantización) que pueden escribirse con una cantidad determinada de bits?

Feadur, muy interesantes tus apuntes. Si avanzamos hacia más detalles en la cuantización, te va a tocar explicarnos más cosas .

Dejo en el adjunto unos hispaconsejos (pulsa para ver mejor)

Vaya con la malevola cuantizadora!! Que autoritareia, cada uno en su celda!

Juas...que bueno, si señor.....

Pues hay un par de preguntas por contestar, ¿alguien da más?