Oscilograma-SPL

--64668--
#1 por --64668-- el 31/10/2007
Hola!

Un oscilograma nos indica el pico y el valle de una onda. En el oscilograma tenemos dos escalas una positiva y otra negativa divididas por el punto donde se sitúan los nodos. Entonces, ¿la amplitud la determina el punto máximo sea en posotivo o en negativo? ¿Qué relación hay entre esa representación doble +/- y el SPL digmos de la onda?

En el archivo adjunto sale una onda (es un sample de revista de una cuerda de bajo al aire) y en el indicador del canal y el master marca rojo, y el único momento donde parece salirse de los límites es en la parte negativa... En fin ya ven que dudas, venga una ayudita que es Halloween!
Archivos adjuntos:
pico-valle.JPG
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--64668--
#2 por --64668-- el 01/11/2007
:roll:
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#3 por Kaitain el 01/11/2007
Hola

Estas mezclando muchas cosas diferentes. Hay distintos tipos de magnitudes, cada una con una naturaleza (lineal o logarítmica) y cada una con sus rangos de variación.

El oscilograma te representa cómo varía la amplitud de la señal respecto al tiempo, entendiendo por "amplitud" su valor en voltios. Matemáticamente, esto es lo que se llama "valor instantáneo": v(t)=V0*sen(2*pi*f + phi).

Los voltios, en el caso de una onda (o sea, oscilación) varían entre valores positivos y negativos, pasando por 0. La amplitud máxima de la onda (en este caso, tensión máxima, V0) te lo dará el máximo valor absoluto. Es decir, el máximo valor prescindiendo del signo.

Ahora bien, ¿cómo se representa eso en un vúmetro?

Como podras suponer a estas alturas, representar el valor instantáneo es una locura por su ritmo de variación tan rápido, así que lo primero que se hace es calcular el "valor eficaz" de la señal. Este valor eficaz (o RMS "root mean square") es una especie de valor medio -realmente "valor cuadrático medio"-, promediado sobre cierto período de tiempo. La expresión matemática de esto es una fórmula integral que puedes encontrar aquí:

http://en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square

Esta fórmula para el caso de señales senoidales queda simplificada como:

Vrms=V0/(raiz de 2)

que es la que más nos suele sonar a todos.

Ahora que tenemos el valor eficaz, disponemos de algo más "representable" en un vúmetro, puesto que no varía tan rapidísimamente.

Por otro lado, los vúmetros no tienen valores positivos y negativos, sino que varían entre -infinito y 0dB (en el caso de un vúmetro digital, como el de los programas de audio. En los analógicos, existe un "headroom" que permite llegar a +6db, +12 db, depende...). Para pasar de una escala a otra se emplea la siguiente expresión:

V(db_"algo")=20*log(Vrms/Vref)

Si Vref (tensión de referencia) es 1 Vrms, entonces estremos hablando de dbv, si es 0.775Vrms, entonces hablamos de dbu. Si esa tensión de referencia es la máxima que admite el conversor AD de tu tarjeta de sonido, enondes hablamos de dbFS (Full Scale).
Si resulta que el vúmetro no mide tensión, sino potencia (que los hay), se suelen usar los dbm ("db milivatio"), y entonces tienes que:

P(dbm)=10*log(P/Pref), donde Pref (potencia de referencia, es 1mW).

Con todo este pedazo de ladrillo creo que queda claro cómo se relaciona la representación del oscilograma (instantánea) con la del vúmetro (RMS y además cambiado a escala logarítmica).

Por otro lado, hablas del SPL de la onda. Bueno el SPL (Sound Pressure Level, o NPS en español), no tiene nada que ver con esto puesto que es una magnitud acústica, propia de la onda de sonido en sí, y de lo que hemos estado hablando hasta ahora es de su equivalente eléctrico.

El SPL mide la amplitud de la onda entendiendo ésta como "presión sonora". La presión se mide en pascales. El oído capta de 2*10E-5 pa hasta 200 pa (no existen valores negativos de presión). Pero como esta escala es un tanto farragosa se prefiere usar su equivalete logarítmico, los dbSPL. Para pasar de una escala a otra:

XdbSPL=20*log(p/pref)

donde pref (presión de referencia) es 2*10E-5. Ahora, en esta escala, el rango de variación es de 0dbSPL a 140dBSPL (que es el umbral de dolor). Y ahora ya tenemos una escala más cuca de manejar.

¿Cómo se relacionan estas magnitudes (presión) con su equivalente eléctrico? Pues esto depende del transductor que uses, y entre otras cosas, de su sensibilidad.
Por ejemplo, si el transductor es un micrófono, y su sensiblidad es de 15mV/pa, (obviando el tema de la directividad y demás) significa que por cada pascal de presión incidente en la cápsula a la salida del micro tendremos una señal eléctrica alterna de 15mV de amplitud. Y así ya tienes tu señal eléctrica, que varía con valores positivos y negativos en torno a un eje.

Espero que te sirva.


Saludos

^_^V
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--64668--
#4 por --64668-- el 01/11/2007
=D> =D> =D>

Joe, muchas muchas gracias por tu extensa explicación, me tomaré mi tiempo... je,je, tantos conceptos generaran nuevas dudas, je,je...

Salut!
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#5 por Kaitain el 01/11/2007
Pues na hombre, tu pregunta, que se hará lo que se pueda.

^_^V
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#6 por Kaitain el 02/11/2007
Correción!

Cuando hablaba del valor instantáneo de la tensión, la exprsión correcta es:

v(t)=V0*sen(2*pi*f*t + phi)

Eso.

^_^V
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--64668--
#7 por --64668-- el 31/05/2009
Hola!

Y que los picos más altos estén en valores positivos o negativos en el oscilograma, ¿depende de la naturaleza de la señal? para ser más concisos; en el caso de un bajo o bombo, lo suyo es que piquen en la parte negativa? o no tiene nada que ver...

Salut!!
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#8 por Kaitain el 01/06/2009
Hombre wzmzw!

Alguien escribió:
Joe, muchas muchas gracias por tu extensa explicación, me tomaré mi tiempo... je,je, tantos conceptos generaran nuevas dudas, je,je...


Sí te lo has tomao, si... ;)

Pues es que la onda no tiene por qué ser simétrica. Como tú comentas depende de la naturaleza de cada sonido. Ahora, nunca me he parado a pensar qué sonidos en concreto generan ondas de este tipo.

Luego hay otras causas, como por ejemplo, que el diafragma del micro que lo captó, por cualquier fallo mecánico, no haga la misma excursión hacia adelante que hacia atrás, y claro, esto distorsiona la señal de esta manera.

Otra razón (más normal) es que la señal esté montada sobre un nivel de contínua. Sucede cuando alguna de las tensiones de alimentación de los equipos de audio se mezcla en el propio circuito con la señal sonido. Normalmente pasa cuando se estropea algún condensador de desacoplo.

Tampoco se me ocurren más causas que puedan generar esto. En fin, espero haberte ayudado.

^_^V
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--64668--
#9 por --64668-- el 01/06/2009
:D

Si que me tomé su tiempo si...

Gracias por el interés y la info...

Salut!!
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