Presentación de una serie de videos con información técnica, dedicado a los técnicos y aficionados a la radio.
Los primeros experimentos de la transmisión en frecuencia modulada fueron realizados por Edwin Howard Armstrong, de la Universidad de Columbia en el año 1933.
Armstrong se suicidó el 31 de Enero de 1954 saltando por la ventana de su apartamento, en el piso 13, deprimido por lo que él vio como el fracaso de su invención de la radio en FM. En su nota de suicidio decía a su esposa: «Que Dios te ayude y tenga piedad de mi alma».
Las características principales de una señal de RF modulada, son su amplitud y frecuencia. Cuando la amplitud de la señal de RF se mantiene constante y se transmite la información variando la frecuencia (FM), es posible eliminar la mayor parte de los ruidos; ya que la mayor parte de las perturbaciones radioeléctricas se suman o restan en amplitud, sin afectar a la frecuencia portadora. La modulación consiste en variar las características de la onda de radio en correspondencia con la señal que se transmite. En FM, la tensión de modulación de una polaridad hace disminuir la frecuencia de la portadora, haciéndola subir con la otra polaridad.
Comportamiento del oído humano: respuesta en frecuencias, sensibilidad, conceptos psicoacústicos, etc. El decibelio como unidad de medida. Características y ajustes de un procesador de audio, destinado a la emisión en F.M.
Los transmisores de radio en FM nos permiten transportar el sonido de una sala de conciertos a nuestra casa, pero su fidelidad y calidad dependerá del tratamiento que le demos al audio, sobretodo en sus etapas previas al modulador: orientación y calidad de los micrófonos, soportes utilizados en la grabación, radio-enlaces, procesadores de audio y generador estéreo. Si la radio transporta sonido, también es importante conocer cómo funciona nuestro oído y sus limitaciones. De nada nos serviría transmitir la información más completa y fiel al sonido real, si esta no fuera perceptible por nuestro oído. Al fin y al cabo, el máximo de calidad y fidelidad siempre estará limitado por las características fisiológicas de nuestro oído.
El umbral de audición medio de los humanos es de 20 micropascales, para frecuencias entre 2KHz y 4KHz. Por encima y por debajo de estas frecuencias, la presión requerida para excitar el oído es mayor. Esto significa que nuestro oído no responde igual a todas las frecuencias, su respuesta en frecuencia varía. El oído humano se comporta, en lo que a sonoridad se refiere, como un conjunto de 24 filtros de 1/3 de octava.
Origen del audio digital, detallando los siguientes conceptos: muestreo, cuantización, codificación, multiplexación, compresión de escala, efectos negativos al digitalizar una señal de audio, cálculo de la relación S/R, diferentes tipos de interface (códigos de línea).
Muestreo
Es la extracción de algunos valores instantáneos de duración teóricamente nula. Según la teoría de Shannon, para muestrear una señal y poderla reconstruir, es necesario que el muestreo se realice un número de veces al menos igual al doble de la frecuencia máxima a muestrear.
Ejemplo: Para muestrear una frecuencia vocal de 4 KHz., necesitaríamos muestrear como mínimo a: 4×2=8 KHz.
Esto lo podríamos representar con un interruptor que se abriera y cerrara 8.000 veces por segundo. A la salida de éste, obtendríamos una secuencia de impulsos cuya amplitud sería el valor instantáneo que tenía la señal de audio original.
Cuantización
Es la conversión que efectuamos para trasladar los valores instantáneos de tensión de la señal muestreada, a una escala compuesta por una serie de niveles. Cuanto mayor sea el número de niveles, mayor será la relación S/R. Como es de esperar, estos niveles los analizaremos con un sistema binario, para posteriormente poderlos transmitir de una forma digital.
En los sistemas MIC actuales, se adoptan 256 niveles de cuantización (±127 con respecto a cero).
Niveles de cuantización = 2N => Para 256 niveles, N = 8 bit
Es el proceso de lectura, de forma digital, de la secuencia de valores cuantizados. Esto quiere decir que a cada nivel de cuantización le corresponde un valor binario determinado, y dependiendo del número de niveles, necesitaríamos un número de bit por cada muestra. Esta es la primera limitación que encontramos para cuantizar la señal con un máximo de niveles, pues necesitamos transmitir todos los valores instantáneos de una muestra, en un tiempo máximo dado por la inversa de la frecuencia de muestreo ( T = 1/F ).
Fcodificación = Fmuestreo x Nº bit
En un canal MIC => 8 KHz x 8 bit = 64 KHz
Multiplexación por División en el Tiempo
Es la mezcla de un número determinado de canales muestreados que transmitimos por un mismo equipo, pero a intervalos de tiempo diferente. Esto quiere decir, que necesitamos transmitir a una velocidad proporcionalmente superior al número de canales a multiplexar, pues a más canales transmitidos, tendremos menos tiempo para enviar cada una de las cadenas de bits que componen cada muestra. Como es de suponer, la codificación se efectúa después de la multiplexación.
Composición y detalles de la trama AES3 (AES/EBU). Conversores: AES3, AESD3id, S/PDIF. Comprobación de la calidad de una señal digital (diagrama de ojo). Soportes ópticos: CD, DVD, HD-DVD, Blu-ray.
AES/EBU es una interfaz de comunicación (estandarizada) pensada para transmitir en tiempo real señales digitales de audio, sin compresión entre dispositivos de audio preparados para ello (que cumplen los requisitos).
La interfaz AES3 fue inicialmente diseñada para albergar y transportar datos digitales sin compresión PCM. Aunque por su morfología puede transportar otros tipos de señales como DAT a 48KHz o formato CD a 44,1KHz. La portadora es entonces capaz de transportar datos a distintas frecuencias de muestreo, gracias a que recupera la señal de reloj mediante codificación BMC.
Especificaciones Hardware
Se requiere el siguiente cableado:
3 conductores de 110-ohmios con par trenzado y conector XLR.
2 conductores de 50-ohmios ó 75-ohmios de cable coaxial y conector BNC.
Formatos de audio digital: PCM, comprimidos, descriptivos. Parámetros de un CODEC de audio. Métodos empleados para la compresión del audio, con pérdidas y sin pérdidas. Repaso de los conceptos más importantes, detallados en capítulos anteriores.
Con la palabra CODEC se definen a diferentes tipos de CODificador-DECodificador, empleados para el almacenamiento y difusión de señales de audio y video en formato digital, normalmente comprimido.
A la hora de elegir un CODEC, es muy importante conocer sus características generales, con el fin de utilizar el más adecuado para el uso que le vamos a dar. No es lo mismo utilizar un CODEC para almacenar información en un disco duro, donde el retardo no es importante, que utilizarlo para transmitir un programa de radio o TV en directo. A continuación se muestra una gráfica, donde podemos comparar la calidad y retardo de los diferentes CODEC, en relación a una misma tasa binaria.
