La señal eléctrica resultante de las variaciones de la voz o de la música que se obtiene de un micrófono se denomina señal analógica y se denomina señal digital a aquella cuya amplitud toma un conjunto discreto de valores con el paso del tiempo.La digitalización es el proceso mediante el cual, partiendo de una señal analógica, obtenemos una representación de la misma en formato digital (señal digital). Este proceso consta de las siguientes fases :
- Muestreo : de la señal analógica original se toma un número limitado de muestras por unidad de tiempo para transformarlas en señales digitales. A este número se le llama tasa de muestreo.
- Cuantificación : se redondea la amplitud de cada muestra obtenida en el muestreo. De este modo se logra un conjunto discreto de valores de amplitud.
- Codificación : a cada una de las muestras cuantificadas se le asigna un código digital de varios bits. Así se consigue un flujo continuo de bits cuya información varia al mismo ritmo que la señal original.
En principio, cuantas más muestras se obtengan de una señal analógica, más fielmente se podran representar de forma digital.
En la practica se limita el valor de la tasa de muestreo a un valor razonable. Este valor está relacionado con el conjunto de frecuencias que componen la señal.
* Espectro de frecuencias
La distribución de amplitud a lo largo de las distintas frecuencias que componen una señal se conoce como espectro de frecuencias de esa señal.
* Comprimir una señal digital
Para asegurar que la señal digital se puede reconvertir en señal analógica de nuevo, el muestreo ha de realizarse, como mínimo, al doble de rango de frecuencias de la señal que se desea digitalizar. La otra forma de aumentar la calidad consiste en codificar con más bits.
El problema es que al aumentar la tasa de muestreo o el número de bits de codificación, la cantidad de bits que se generan por segundo es cada vez más elevada. Esto da lugar a que en la actualidad se investigue cómo reducir la cantidad de información digital que se genera por unidad de tiempo, es decir, comprimir los archivos de audio.
Uno de los algoritmos que comprimen los archivos de audio más usados es el MP3, abreviatura de MPEG-1 Audio Layer 3. Logra reducir entre 10 y 12 veces la cantidad de bits necesarios para la misma información basándose en aprovechar los defectos del sistema auditivo humano para eliminar información sonora que no es relevante.
*Reproducir una señal digital
Una vez que el sonido ha sido digitalizado y comprimido, se puede reproducir en algún equipo de audio.
El proceso que hace el reproductor es el inverso, esto es, debe descomprimir la información, descodificarla y reconstruir la señal analógica.
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