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
Codificación
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.
Fcodificación = Fmuestreo x nº bit x nº canales
En una trama de 2 Mb/s. compuesta por 32 canales MIC
8 KHz x 8 bit x 32 canales = 2.048 KHz
