Rango Dinamico

Profundidad de Bits:
La profundidad de Bits tiene relación directa con la resolución con la que convertimos el audio;
es decir con el número de bits que escogemos para cada muestra.
Aliasing:
habiamos visto el teorema de Nyquist y el valor mínimo de frecuencia que necesitamos para
hacer un buen muestreo.
Cuando el muestreo es insuficiente esto nos da un efecto: “aliasing”
http://www.tecn.upf.es/~sjorda/ME2003/2digital/dig-muestreo2.swf.
Rango Dinamico(RD):
Este tiene que ver con el coeficiente de mínima y máxima amplitud(decibelios) que nuestro
sistema de sonido puede reproducir, por ejemplo el rango dinámico de una orquesta sería la
relación entre el nivel de ruido de fondo de la sala(ambiente) y el sonido de mayor amplitud
producido por la orquesta; en un sistema de sonido la relación sería entre el ruido del
sistema(componentes electrónicos) y el nivel máximo en el que una señal se puede representar
sin distorsión
En cualquier sistema electrónico hay una relación señal-ruido(SNR), esta relación compara
el nivel de una señal dada con la señal de ruido del sistema, se expresa en decibelios (dB), y
mientras más grande sea esta relación más nítido será el sonido. El rango dinámico predice el
máximo SNR posible; esto es en condiciones ideales SNR = RD cuando una señal de la mayor
amplitud posible esta presente, en señales de menor amplitud la relación será más pequeña,
consideremos una señal con un RD = 96dB, asi que la señal de mayor amplitud posible sería
aquella que esta 96dB por encima del nivel de ruido, pero una señal que se encuentre 40dB por
debajo de la máxima, tendra un SNR = 56dB
En un sistema de sonido tenemos que por cada bit hay un incremento de 6dB, es decir 6dB/bit;
un forma rápida de calcular el rango dinámico es: numero de bits x 6
La profundidad de bits (resolución) está directamente relacionada con el rango dinámico y por
ende con el SNR; es decir, cuantos mas bits y niveles utilicemos, más nitido y con menos ruido
se percibira el audio.
La resolución de una muestrade audio es medida en bits (bit depth), y dependiendo del
número de bits tendremos un número de niveles en los cuáles podremos cuantizar la muestra
de audio; siendo un bit(binary digit), 1 ó 0, tendremos dos niveles por cada bit en nuestro
convertidor A/D, así que el numero de niveles es igual a:
, siendo n el número de bits; así
que si tengo una resolución de 16 bits contaré con 65,536 niveles posibles, suponiendo que la
señal grabada tenía un rango ente - 10V y 10V (un rango total de 20V) los pasos de voltaje por
cada bit serían:
= 0,000305175 V/bit, este valor cubre el error de cuantización.
Unsistema a 16 bits es igual a los esquemas más avanzados de reducción de ruido de la cinta
análoga; el tipo de conversión que acabamos de describir, en donde el voltage de entrada se
diide en pasos iguales de cuantización se llama sistema lineal, este tipo de sistema es menos
pesado pero puede llevar a errores de cuantización; para evitarlo, los programas de edición de
audio utilizan una cantidad de bits extra(headroom) para evitar estos errores
En los siguientes ejemplos tenemos una señal senoidal de 0.1V y 1Hz con varias proporciones
señal-ruido, siendo SNR=100 una proporcion en la que la señal es 100 veces mas relevante
que el ruido que la afecta.
cuando SNR ~ 1 ó < 1, la señal es practicamente imposible de tratar.
Leer artículo http://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/ing_ond_1/trabajos_01_02/
formatos_audio_digital/html/frames.htm Capítulos 8, 9
http://www.eumus.edu.uy/eme/cursos/acusticaIPA/fisicaDelSonido.pdf Pags 37 a 48
Music Cognition and Computerized sound Capítulo 4, sección 4.4 Sine waves and musical
sound (páginas 39 a 44)