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FRECUENCIA DE MUESTREO Se tienen en cuenta dos factores a la hora de convertir el sonido analógico en digital, la frecuencia de muestreo y el nivel de ese muestreo. La frecuencia de muestreo es la cantidad de veces que se captura una muestra de audio por segundo. •

100Hz= 100 muestras por segundo.

10Khz= 10000 muestras por segundo.

TEOREMA DE NYQUIST Según el teorema de muestreo de Nyquist- Shannon, la tasa de muestreo es dos veces la frecuencia más alta que contiene el sonido, este se puede muestrear o samblear el audio, sin pérdida de calidad. Poniendo por ejemplo la frecuencia más alta que podemos escuchar es de 20 Khz. (20.000 Hz). Esto se traduce a que si muestreamos un sonido a 40 KHZ, nadie notará la diferencia entre un sonido original a un sonido muestreado. Los discos compactos contienen sonido muestreado a 40 Khz., un nivel máximo de muestreo, dando como resultado una copia digital perfecta. EL OIDO HUMANO El oído humano es capaz de escuchar un rango de 20Hz hasta 20Khz. Puesto que en el caso de hablar de una frecuencia de muestreo de 44,1Khz el oído humano no podría ser capaz de oírla. LOS TRES PROBLEMAS PRINCIPALES Formas de campanas y filtros: Los ecualizadores digitales tienden a deformar sus campanas cercanas a la frecuencia nyquist y lo mismo ocurre con los filtros Low Pass o corta agudos. -Ejemplo: un ecualizador digital a una frecuencia de muestreo de 44,1 Khz y luego a 192Khz. La campana del primer grafico se ve deformada y la segunda se ve bien formada. Esto se debe a que la frecuencia de muestreo de la primera es de 44,1Khz y su máximo valor es de 22,05Khz. Debido a que la frecuencia


no tiene lugar para poder desarrollarse cae en la frecuencia nyquist y se va deformando. En el segundo gráfico, al tener una frecuencia de muestreo de 192 khz, la frecuencia nyquist (o tope) es de 96 Khz. Por esta razón la campana tiene "lugar" para poder desarrollarse completamente. Si bien el oido humano no escucha mas allá de 20 Khz, se necesita mas para que plugins o programas informáticos puedan desarrollar por completo las curvas ya sea de campanas, filtros, etc. LA FASE La fase indica la situación instantánea en el ciclo, de una magnitud que varía cíclicamente, en este caso una onda. Para que se desarrolle la fase del audio necesitaremos de más frecuencia de muestreo para que esta tenga lugar y pueda formarse. ALIASING (INARMÓNICOS) Si se utiliza una frecuencia menor a la establecida por el teorema de Nyquist, se produce una distorsión conocida como aliasing o solapamiento. El aliasing impide recuperar correctamente la señal cuando las muestras de ésta se obtienen a intervalos de tiempo demasiado largos. La forma de la onda recuperada presenta pendientes muy abruptas. Si utilizamos un samplerate (frecuencia de muestreo) de 44.1 Khz entonces tenemos una fundamental de 10 khz el primer armónico aparece en 20 khz, el tercer armónico debería aparecer en 30 khz, pero como nuestra frecuencia tope es de 22.05 Khz no tenemos lugar para representarlo. Entonces aparece un inarmónico. Para eliminar el aliasing necesitaríamos frecuencias de muestreo muy altas de 1 Mhz o más pero como en la actualidad se nos hace imposible trabajar a estas frecuencias se han creado otros métodos, y lo mismo para la fase y las campanas y filtros. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE UTILIZAR FRECUENCIAS DE MUESTREO ALTAS Trabajando con frecuencias de muestreo altas obtendríamos estas ventajas: -Mejor desarrollo de la fase. -Mejor desarrollo de las campanas y filtros. -Menor cantidad de inarmónicos (o aliasing). Y por su puesto, también tiene sus desventajas: -Más carga de procesamiento del CPU. -Más carga de memoria. -Más espacio y carga en disco.

ALTERNATIVAS A USAR FRECUENCIAS DE MUESTREO ALTAS Podemos obtener las ventajas mencionadas anteriormente (o casi) trabajando a frecuencias de muestreo (o samplerates) bajos (44.1 o 48 khz).


Algunos desarrolladores de plugins (un módulo de hardware o software que añade una característica o un servicio específico a un sistema más grande), usan distintos métodos para reducir los problemas relacionados con frecuencias nyquist bajas, Algunos utilizan Oversample o sobre-muestreo, que es un proceso que se le aplica a una señal digital para elevar su samplerate, obtiene su ventaja ya que internamente incrementa la frecuencia de muestreo , filtros anti-aliasing, algoritmos avanzados, y otros métodos.


Frecuencia de muestreo