Señales Seno y Coseno - Diferencias entre Voz, Música y Ruido

Universidad Tecnológica de la Mixteca Maestría en Medios Interactivos Introducción a la Tecnología en Audio y Video StoryBoard - Guión Gráfico Animaciones

Flavio Juárez Martínez Lucio Fuentes Hernández

Huajuapan de León, Oaxaca, Noviembre 2019.

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Introducción a la Tecnología en Audio y Video

Tema 1: Señales Seno y Coseno: Dominio de Tiempo y Frecuencia Escena 1

Escena 2

Maestría en Medios Interactivos

Señales Seno y Coseno: Dominio de Tiempo y Frecuencia

Introducción a la Tecnología De Audio y Video

Nombre: Presentación de Introducción Duración: 6 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Introducción de la asignatura.

Nombre: Señales seno y soseno Duración: 5 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Introducción acerca de las se-

ñales seno y coseno.

Escena 3

Escena 4 ¿Qué es una onda?

¿Qué es el Dominio del Tiempo?

Describe el análisis de señales respecto al tiempo.

Nombre: Dominio del Tiempo Duración: 10 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Breve concepto del dominio del

tiempo.

Unidad básica en la que se puede descomponer una señal: sonido, audio, video.

Nombre: Onda Duración: 8 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Se describe el concepto de una

onda.

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Tema 1: Señales Seno y Coseno: Dominio de Tiempo y Frecuencia Escena 5

Escena 6 Longitud de onda

Partes de una Onda

Es la distancia, medida en metros, entre el inicio y el fin de un ciclo de presión.

Cresta Periodo

Fase

Amplitud Frecuencia f=1/t

Valle

Longitud de onda

Nombre: Longitud de onda Duración: 8 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Se describe el concepto

Nombre: Partes de una onda Duración: 52 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Se describe las partes que

de longitud de onda.

compone una onda.

Escena 7

Escena 8

La frecuencia es la tasa de repetición de ciclos por unidades de tiempo.

1 ciclo/segundo = 1 hertz Ciclo

Las oscilaciones son ciclos de diferencias de presión que cambian a medida que transcurre el tiempo.

Ciclo

Tiempo

Nombre: Frecuencia Duración: 11 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Se describe el concepto de

frecuencia.

Nombre: Oscilaciones Duración: 10 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Se describe el concepto de

oscilaciones.

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Tema 1: Señales Seno y Coseno: Dominio de Tiempo y Frecuencia Escena 9

Escena 10

Dominio del Tiempo

Dominio del Tiempo

Compresiones lentas:

Compresiones rápidas:

Nombre: Compresiones lentas Duración: 17 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Se describe el comportamiento

de las compresiones lentas de un sonido.

Escena 11 Seno y Coseno Modelo matemático de las oscilaciones: Coseno (x)

Seno (x)

90 °

Nombre: Seno y coseno Duración: 21 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Descripción de la diferencia de

una señal seno y coseno.

Nombre: Compresiones rápidas Duración: 24 segundos Sonido: Narración de voz Descripción: Se describe el comportamiento

de las compresiones rápidas de un sonido.

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Tema 2: Niveles de Sonido y Decibeles Escena 1

Escena 2

Maestría en Medios Interactivos

Niveles de Sonido y Decibeles

Introducción a la Tecnología en Audio y Video

Nombre: Presentción Duración: 6 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y los textos

Nombre: Tema Duración: 5 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y un texto

de nombre de la maestría y materia.

con el nombre del tema.

Escena 3

Escena 4

El Nivel de presión acústica es una medición logarítmica de la presión efectiva que ejerce el sonido en el ambiente, el cual se encuentra a una presión de referencia (e.g. la presión atmosférica o el umbral de audición humano).

Nombre: Presión Acústica Duración: 13 segundos Sonido:Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo con un

texto que describe a la presión acústica.

El Nivel de presión acústica, medido en decibeles, se define como:

Nombre: Lp Duración: 11 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se muestra una fórnula que define

a Lp.

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Tema 2: Niveles de Sonido y Decibeles Escena 5

Escena 6 Ejercicio

donde:

p es la presión actual, p0 es la presión de referencia

y la base 10 del logaritmo es la más usual. p0 usualmente se toma como el umbral de audición humana:

esto es 20 micropascales (que los puede ejercer sobre nuestro oido un mosquito volando a 3 m de distancia).

Nombre: Fórmula Duración: 19 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe cada componente de

Un ejemplo del resultado de esta operación: 20 log (un mosquito volando a 1.5m/ un mosquito volando a 3m) = 20 log(10 micropascales/20 micropascales) = 20 log(½) = -6.02 dBSPL (subíndice SPL es para denotar la unidad de medida de origen) y a 1/8 de la distancia de referencia? = -18.06 dBSPL

Nombre: Ejercicio Duración: 2 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se solucio una ejemplo con la

la fórmnula anterior.

fórmula de presión acústica.

Escena 7

Escena 8

Decibeles en potencia

Nombre: Decibeles Duración: 39 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Càlculo de decibeles en potencia

en diferentes modalidades.

Nombre: Amplificación Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Factor de atenuación o de

amplificación.

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Tema 2: Niveles de Sonido y Decibeles Escena 9

Escena 10

Amplificación / Atenuacnión Esto nos dice cuántas veces se amplifica o se atenúa la señal de entrada con respect a la referencia.

Que pasa si la referencia es un valor Vi y el valor medido es un valor Vo, tales que Vo > Vi? Y el caso contrario?

Nombre: Amplificación Duración: 16 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen el concepto de

atenuación o amplificación.

Nombre: Amplificador Duración: 20 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: se describe el funcionamiento

del modelo.

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Tema 3: Percepción del Sonido Escena 1

Escena 2

Maestría en Medios Interactivos

Percepción del Sonido

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Nombre: Presentción Duración: 6 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y los textos

Nombre: Tema Duración: 5 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y un texto

de nombre de la maestría y materia.

con el nombre del tema.

Escena 3

Escena 4 Rango de frecuencias Las frecuencias que el oído humano es capaz de detectar se conocen como sónicas.

Se estima que estas frecuencias están en el rango de 20Hz a 20kHz.

Nombre: Nivel de Sonido Duración: 28 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen los niveles de

sonido para el oido humano en hombres y mujeres.

Nombre: Rango de Frecuencia Duración: 18 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen los rangos de

frecuancia.

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Tema 3: Percepción del Sonido Escena 5

Escena 6

Rango de frecuencias Frecuencias mayores a las sónicas se conocen como ultrasónicas (ultrasonido).

Frecuencias menores a las sónicas se conocen como infrasónicas (infrasonido).

Nombre: Rango de Frecuencia Duración: 18 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen los rangos de

Ejemplos: Los murciélagos emiten ultrasonido para ecolocalización en el vuelo Los perros son capaces de percibir ultrasonidos (67Hz-45kHz), aprovechado esto para diversos propósitos: la invención del silbato silencioso, un silbato ultrasonico

Nombre: Rango de Frecuencia Duración: 30 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se mencionan ejemplos de

frecuancia.

frecuencias en animales.

Escena 7

Escena 8 Ejemplos:

Los elefantes y las ballenas pueden escuchar frecuencias infrasónicas (~7Hz) El macaco japonés escucha en el rango 28Hz-34.5kHz, que es mucho mayor que el de los humanos

Nombre: Rango de Frecuencia Duración: 15 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se mencionan ejemplos de

frecuencias en animales.

El umbral de escucha absoluto También conocido como Umbral de audición, es el nivel mínimo de sonido emitido por un tono (de frecuencia f0) que un humano promedio es capaz de escuchar.

Nombre: Umbral Duración: 15 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

de umbral de escucha humano.

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Tema 3: Percepción del Sonido Escena 9

Escena 10

El umbral de escucha absoluto

Nombre: Umbral Duración: 19 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe la fórmula para

calcular el umbral de escucha.

Nombre: Umbral Duración: 1 minuto 45 seguntos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción de estudio respecto a la

capacidad de umbral entre hombres y mujeres de 20 a 50 años.

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Tema 4: Diferencias entre Voz, Música y Ruido Escena 1 Maestría en Medios Interactivos

Escena 2

Diferencias entre

Voz, Música y Ruido

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Nombre: Presentción Duración: 6 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y los textos

Nombre: Tema Duración: 5 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y un texto

de nombre de la maestría y materia.

con el nombre del tema.

Escena 3

Escena 4

La Voz y la Música transportan información codificada en patrones que permite decodificarla

Nombre: Voz y Música Duración: 9 segundos Sonido:Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo con una

imagen y texto que describe la música y la voz.

El Ruido por el contrario transporta fluctuaciones de energía aleatorias, del cual no se espera decodificar información.

Nombre: Ruido Duración: 11 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se muestra un texto una imagen

que describen lo narrado.

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Tema 4: Diferencias entre Voz, Música y Ruido Escena 5

Escena 6

Una forma de caracterizar a este tipo de señales de manera formal Claude Shannon -- los años 40:

La entropía

medida de incertidumbre saber cuantitativamente

desorden

sistema o fenómeno observando las partes

La Entropía.

Nombre: Entropia Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

Nombre: Entropia Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

de entropía.

de entropía.

Escena 7

Escena 8

¿Cómo podemos comunicarnos usando un medio que por naturaleza es ruidoso?

Nombre: Medios Ruidosos Duración: 9 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Pregunta sobre como nos

comunicamos en medios ruidosos, aparece un texto dentro de un marco color morado.

Ejemplos de procesos de comunicación que son ruidosos

Nombre: Ejemplos de Medios Ruidosos Duración: 6 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Textos de medios ruidoso, aparece

un texto dentro de un marco color morado.

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Tema 4: Diferencias entre Voz, Música y Ruido Escena 9 Línea telefónica Radio comunicación entre taxistas Multiplicación celular (DNA) Dispositivo de almacenamiento

Escena 10

Algunos Factores Generadores de Ruido

La información se puede comunicar también a través del tiempo, no solo de un lugar a otro

Nombre: Ejemplos de Medios Ruidosos Duración: 16 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen ejemplos de los

Nombre: Factores de Ruido Duración: 6 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Textos de factores de ruido.

Escena 11

Escena 12

medios ruidosos, aparecen textos en viñetas.

Distorsión debida al medio Señales Desconocidas El DNA es susceptible a modificaciones

Canal Simétrico Binario

o distorsiones

Es un canal típico de comunicaciones usado habitualmente en la teoría de códigos y teoría de la información.

Los datos almacenados pueden sufrir distorsiones magnéticas, ópticas o eléctricas.

En este modelo, el transmisor envía un bit (que puede tomar valor cero o uno), y el receptor lo recibe.

Nombre: Ejemplos de Factores Ruidosos Duración: 14 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción de cuatro ejemplos,

aparecen textos en viñetas.

Nombre: Canal Simétrico Binario Duración: 16 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción del concepto de canal

simétrico binario.

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Tema 4: Diferencias entre Voz, Música y Ruido Escena 13 Canal Simétrico Binario

Escena 14 Entropía para un Espacio Muestral Binario H (Evento)

Cálculo de la Probabilidad de un Evento vi

0.5

0

H(Evento)= Nombre: Canal Simétrico Binario Duración: 18 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

1

P (evento)

P(evento) Log2 P(evento)

Nombre: Entropia, espacio muestral binario Duración: 22 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

de canal simétrico binario con tres imágenes.

del càlculo de entropía por medio de una fórmula.

Escena 15

Escena 16 f=0.1 H(X)= -

Si f = 0.1, entonces tenemos que el 10% de los bits de la imagen fueron intercambiados (la imagen recuperada, de la derecha, se ve muy ruidosa con es esta pequeña cantidad de ruido)

Nombre: Problema de Ejemplo Duración: 18 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe un problema de

ejemplo de entropía en una imagen binaria.

P(x) Log2 P(x)

H(X)= -[ f Log2 f ] H(X)= -[ f Log2 f ] - [ (1-f) Log2 (1-f) ] H(X)= -[ (0.1) Log2 (0.1) ] - [ (0.9) Log2 (0.9) ] H(X)= 0.46 bits

Nombre: F igual a 0.1 Duración: 22 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se soluciona el problema con

f igual a 0.1.

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Tema 4: Diferencias entre Voz, Música y Ruido Escena 17

Escena 18 f=0.85

f=0.5 H(X)= -

H(X)= -

P(x) Log2 P(x)

P(x) Log2 P(x)

H(X)= -[ f Log2 f ]

H(X)= -[ f Log2 f ]

H(X)= -[ f Log2 f ] - [ (1-f) Log2 (1-f) ]

H(X)= -[ f Log2 f ] - [ (1-f) Log2 (1-f) ]

H(X)= -[ (0.5) Log2 (0.5) ] - [ (0.5) Log2 (0.5) ]

H(X)= -[ (0.85) Log2 (0.85) ] - [ (0.15) Log2 (0.15) ]

H(X)= 0.60 bits

H(X)= 1 bit

Nombre: F igual a 0.5 Duración: 13 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se soluciona el problema con

Nombre: F igual a 0.85 Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se soluciona el problema con

f igual a 0.5.

f igual a 0.85.

Escena 19

Escena 20

f=0

f=0.1

f=0.5

f=0.85

f=1

El modelo fuente-filtro H(X) 1

Es una combinación entre una fuente de sonido y un filtro.

Entropía Máxima = Ruido-Desorden-Insertidumbre

La fuente consta de los pulmones y las cuerdas bucales

0.60 0.46

El filtro consta del tracto bucal 0.1

0.5

0.85 1

P(x)

Nombre: Resultados Duración: 2 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen y grafican los

resultados obtenidos, analizando el comportamiento de la entropía.

Nombre: Modelo Fuente-Filtro Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

del modelo fuente-filtro.

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Tema 4: Diferencias entre Voz, Música y Ruido Escena 21 Este modelo es una aproximación, pero es muy simple y por lo tanto se aplica en casi todos los escenarios donde se requiere producción de voz

Escena 22 Personas

25

Pitch Hombres

Mujeres

20 15 10 5 Frecuencia 0

Nombre: Modelo Fuente-Filtro Duración: 9 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

del modelo fuente-filtro.

100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

Nombre: Pitch Duración: 1 minuto 43 seguntos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción del concepto pitch y

ejemplificación de voces habladas y cantadas.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 1 Maestría en Medios Interactivos

Escena 2 Señales Analógicas

y Digitales

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Nombre: Presentción Duración: 6 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y los textos

Nombre: Tema Duración: 5 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Aparece un fondo y un texto

de nombre de la maestría y materia.

con el nombre del tema.

Escena 3

Escena 4

Vivimos en un mundo analógico, donde existen cantidades infinitas de colores, sonidos, números, texturas, alturas, longitudes, posiciones, curvaturas, voltajes, corrientes, tiempo, etc.

Nombre: Mundo Analógico Duración: 12 segundos Sonido:Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción del mundo

analógico a través de ejemplos.

Todas esas cantidades se pueden medir en cierto modo.

Otras las podemos medir y contar Sin embargo no todas las podemos percibir.

Nombre: Mundo Analógico Duración: 11 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción del mundo

analógico a través de ejemplos.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 5

¿Qué es una Señal?

Nombre: Señal Duración: 5 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se plantea la pregunta qué es

Escena 6 Para este contexto nos interesan las señales que representan cantidades que varían continuamente a medida que transcurre el tiempo (o una abstracción de este)

Nombre: Señal Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

una señal.

de una Señal.

Escena 7

Escena 8

Estas generalmente son usadas para transportar información (el caso de un tono, no transporta información por sí mismo o puede ser un instrumento didáctico, pero sigue siendo una señal)

Nombre: Señal Duración: 12 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

de una Señal.

En el caso de ingeniería eléctrica, la cantidad que varía en el tiempo es usualmente un voltaje o una corriente

Nombre: Señal Duración: 9 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: se describe el contexto de una

señal y ejemplos.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 9

Escena 10

En casos más generales, puede ser el color y su intensidad en cada píxel de una imagen, que no varían necesariamente en el tiempo, con la posición de estos.

Nombre: Señal en Imagen Duración: 11 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen la forma en la que

Al final de cuentas, sea una imágen o una diferencia de presión, todo se codifica y se transduce en voltajes o corrientes, que a su vez pueden ser transmitidos

Nombre: Tipos de señal Duración:11 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Características de los tipos

una imagen se relaciona con una señal.

de señal.

Escena 11

Escena 12

Transductor

Medios de Transmisión Cables de cobre Aire/atmósfera: Ondas de Radio frecuencia (RF), e.g. WiFi, BT, 4G Audio Fibra óptica Contacto

Nombre: Transductor Duración: 6 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción de un transductor

por medio de una imagen.

Nombre: Canal Simétrico Binario Duración: 12 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción de los medios de

transmisión.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 13

Escena 14

Señal Analógica Una señal analógica se modela matemáticamente mediante una función continua, donde el voltaje es la cantidad física que varía con respecto al tiempo

Nombre: Señal Analógica Duración: 8 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se muestra una imagen de una

Nombre: Señal Analógica Duración: 12 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

Señal Analógica.

de una Señal Analógica.

Escena 15

Escena 16 Señales de Vídeo Compuesto

Pueden considerarse señales cualesquiera cantidades físicas que cambien con respecto al tiempo, de manera que el voltaje solo es el ejemplo más usual Nombre: Señal Analógica Duración: 14 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

de una Señal Analógica.

existen muchos formatos de video digital, en la mayoría de los escenarios (desde hogares hasta sistemas industriales) se utilizan las señales analógicas para transmitir video.

Nombre: Vídeo compuesto Duración: 14 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se muestra un texto con la

descripción de señales de vídeo compuesto.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 17

Escena 18 Vídeo Compuesto

Por ejemplo, desde un receptor de TV digital hacia una TV, invariablemente se utilizan las conexiones RCA.

Nombre: Vídeo compuesto Duración: 13 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se soluciona el problema con

La señal compuesta de video es una señal análogica de voltajes en un rango entre 0.0 y 1.073V.

Nombre: Vídeo compuesto Duración: 12 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se muestra una imagen de una

f igual a 0.5.

Señal de vídeo compuesto.

Escena 19

Escena 20

Vídeo Compuesto Cambios pequeños en la señal codifican diversos aspectos en la presentación del video en el monitor (TV).

Nombre: Vídeo compuesto Duración: 12 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen el vídeo compuesto

en monitores.

Señales Digitales Son señales que representan los datos en forma de valores discretos tales que cada posible valor ocurre en un instante de tiempo.

Nombre: Señales Digitales Duración: 12 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Concepto de valores discretos

para señales digitales.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 21

Escena 22

Señales Digitales El conjunto de posibles valores que adquiere la señal es finito, lo que contrasta con la misma caracterización de una señal analógica (que puede tomar valores de un conjunto infinito, continuo).

Nombre: Señales Digitales Duración: 15 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

Nombre: Señales Digitales Duración: 8 seguntos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción por medio de una

del modelo fuente-filtro.

imagen de una señal digitalizada en valor binario.

Escena 23

Escena 24

Señales Digitales

Señales Digitales

En la mayoría de las aplicaciones las señales digitales se interpretan en valores de un conjunto binario, es decir {0, 1}.

La interpretación se origina de valores físicos de voltaje {{0v, 5v}, {-5v, 5v}, {-9v, 5v}, ...}

Nombre: Conjunto Binario Duración: 12 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen la señal digital con

Nombre: Valores Físicos Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe los valores físicos de

un conjunto de valores binarios.

una señal digital.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 25

Escena 26

Muestreo En procesamiento de señales, el muestreo es la transformación de una señal analógica o continua en una señal de tiempo discreto Un ejemplo común: transformación de una señal de audio en una secuencia de muestras (señal de tiempo discreto)

Nombre: Muestreo Duración: 19 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe la transformación

s(t) es la señal original (de tiempo continuo t) si es su versión en tiempo discreto i=0, 1, 2, ... (o la señal muestreada) T es el periodo de muestreo

Nombre: Muestreo Duración: 1 minuto Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción de los concepto de

de una señal por medio de muestras.

una señal muestreada.

Escena 27

Escena 28 Muestreo

Una muestra es un valor o conjunto de valores en un instante de tiempo/espacio específico

Nombre: Muestreo Duración: 9 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Definición de muestra.

Muestreo Un muestreador es un sistema u operación que toma muestras de una señal continua

Nombre: Muestreo Duración: 9 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Definición de muestreador.

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Introducción a la Tecnología en Audio y Video

Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 29

Escena 30

Teorema de muestreo El teorema de muestreo de Nyquist-Shannon es el enlace o la interfaz fundamental entre las señales de tiempo continuo y las de tiempo discreto, y por lo tanto entre las señales analógicas y su digitalización.

Nombre: Teorema de Muestreo Duración: 12 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

Nombre: Teorema de Muestreo Duración: 13 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción del teorema

del teorema.

por medio de una imagen.

Escena 31

Escena 32

Nyquist-Shannon

Nyquist-Shannon

La versión de Shannon dice que: “Si una señal x(t) contiene frecuencias no mayores que B Hz, esta es completamente determinada por una serie de sus valores espaciados por 1/2B segundos” donde B es la frecuencia más rápida de la de x(t) y 1/2B es equivalente al periodo de muestreo

Esto quiere decir que una taza de muestreo suficiente es cualquiera mayor que 2B muestras por segundo.

De manera equivalente, para una taza de muestreo dada fs , la señal original se puede reconstruir para un límite de banda de B < fs / 2

Nombre: Nyquist-Shannon Duración: 21 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen la versión de

Shannon en el teorema.

Nombre: Nyquist-Shannon Duración: 19 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

tasa de muestreo.

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Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 33

Escena 34

Nyquist-Shannon

Cuando el límite de banda es muy grande o inexistente, la reconstrucción mostrará distorsiones conocidas como “aliasing”.

Nombre: Nyquist-Shannon Duración: 9 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Explicación de motivos para

Procesamiento digital de audio

Nombre: Título procesamiento digital de audio Duración: 8 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción del concepto pitch y

distorsión.

ejemplificación de voces habladas y cantadas.

Escena 35

Escena 36

Procesamiento digital de audio

Procesamiento digital de audio Conversión Análogo-Digital (ADC) Frecuencia de muestreo Resolución e.g. CD -> 1/Ts = fs = 44.1kHz; resolución de 16 bits/canal Procesador digital de señales (DSP) Conversión Digital-Analógica (DAC)

Nombre: Procesamiento digital de audio Duración: 2 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen por medio de un

diagrama los componentes del procesamiento digital de audio.

Nombre: Procesamiento digital de audio Duración: 10 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe los componenetes del

procesamiento digital de audio.

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Introducción a la Tecnología en Audio y Video

Tema 5: Señales Analógicas y Digitales Escena 37 Cuantización La resolución de la cuantización de una señal de audio limita el nivel de la tasa señal-ruido (SNR), lo que se deriva directamente del error de cuantización.

Esto ocurre durante el subproceso ADC (Analog-Digital Conversion)

Nombre: Cuantización Duración: 29 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe el concepto

Escena 38 Cuantización Asumiendo que la señal analógica tiene una distribución uniforme alrededor de los niveles de cuantización para una resolución de Q bits, la tasa señal-ruido por cuantización se puede calcular como:

SQNR = 20 log(2Q) -> 6.02Q dB Nombre: Cuantización Duración: 43 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Descripción del concepto tasa

de cuantización de una señal de audio.

señal-ruido por cuantización.

Escena 39

Escena 40

Cuantización (Resolución)

Nombre: Cuantización Duración: 2 minutos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describen el concepto de

resolución y se ejemplifica.

Conversión analógica a digital (ADC)

Nombre: Cuantización Duración: 15 segundos Sonido: Música de fondo y narración de voz Descripción: Se describe la conversión analógica

a digital por medio de una imagen.