[Integració digital de continguts] PAC 1: Àudio digital

7/28/2019 [Integraci digital de continguts] PAC 1: udio digital

1/8

Jordi Llonch Esteve | CC BY-NC-SA

udio digitalINTEGRACI DIGITAL DE CONTINGUTS: PAC 1


2/8

INTEGRACI DIGITAL DE CONTINGUTS PAC 1: udio digital

JORDI LLONCH ESTEVE CC BY-NC-SA PGINA 1/7

ndex

Exercici 1 ..................................................................................................................... 2

Exercici 2 .................................................................................................................... 4Exercici 3..................................................................................................................... 4

Exercici 4 .................................................................................................................... 5

Exercici 5 .................................................................................................................... 6

Bibliografia i altres recursos.................................................................................. 7


3/8



Exercici 1

Definiu els segents conceptes i expliqueu per a qu sn utilitzats.

1.1 dB

s la unitat amb la que es mesura el nivell dintensitat dun so, relacionant lesseves intensitats ms feble i ms forta. Consisteix en una relaci logartmicaentre el nivell dintensitat sonora i la seva percepci i sutilitza per a quantificarla potncia o nivell del so en relaci amb el llindar de percepci humana.

1.2 Espectre

s una forma grfica de representar les caracterstiques freqencials presents enun so durant el temps en que duri lanlisi daquest. Serveix per a mostrar elsdiferents elements de freqncia que formen un senyal sonor.

1.3. Espectrograma

s la representaci grfica en tres dimensions que relaciona les caracterstiquesfreqencials dun so amb el temps. Plasma de manera visual cadascun delsespectres obtinguts en lanlisi de cada fragment dun senyal sonor i sutilitza pera analitzar sons, per exemple, identificant els seus tons fonamentals i harmnics.

1.4 To

s la qualitat del so que permet distingir dos senyals auditius diferents. Depnbsicament de la freqncia dun senyal acstic, tot i que tamb es t en comptela seva amplitud i durada. Sutilitza per a identificar sons daltures diferents.

1.5 Freqncia de mostreig

s el nombre de mostres per segon que un senyal de so digital ha capturat dunsenyal dudio durant el procs de gravaci. Quant ms elevat sigui, el senyal

digital posseir ms informaci i sassemblar ms al so real. Lelecci dunafreqncia ms alta o ms baixa permet establir una relaci entre qualitat i midadel fitxer dudio digital resultant.

1.6 Amplada de banda

s la diferncia de freqncies superior i inferior a la que semet un senyal. Vedeterminada per la sensibilitat de la oda humana, que pot percebre dentre 15kHz i 20 kHz, cosa que resulta en una amplada de banda de 5 kHz. Disminuintlleugerament aquesta amplada de banda saconsegueix transmetre un senyaldudio de mida menor comprometent part de la informaci transmesa.


4/8



1.7 Alising

s el fenomen pel qual apareixen freqncies fantasma en un senyal til queno eren presents al senyal original. Aix succeeix quan el senyal digital no potreconstruir exactament el senyal original perqu els components del senyal queno compleixen amb el teorema de Nyquist es manifesten com a freqnciesfantasma dins lamplada de banda del senyal til.

1.8 Mostreig

s el primer pas a seguir en el procs de conversi dun senyal analgic en unfitxer digital i consisteix a prendre un nombre determinat de mostres en unperode de temps concret.

1.9 Quantificacis el segon pas a seguir en el procs de digitalitzaci dun senyal analgic iconsisteix a mesurar el voltatge de cadascuna de les mostres preses en la fase demostreig i atribuir-les-hi un valor discret damplitud dins duna escala definida.

Aquesta escala depn dels nivells de quantificaci preestablerts prviament en elprocs de conversi, cosa que comporta laparici derrors.

1.10 Relaci senyal-soroll

s el quocient resultant de dividir la potncia del senyal i la del soroll. Daquesta

relaci en podem extreure que quant menor sigui la potncia del soroll, millorser la qualitat perceptiva del senyal resultant. Cal dir que en aquesta relacisempra una escala logartmica per a adaptar els canvis de senyal-soroll a lapercepci de loda humana, que els capta amb una escala tamb logartmica.

1.11 Filtratge

Consisteix en aplicar una srie defectes a un senyal dudio per a canviar-ne lesseves caracterstiques. Aquests efectes permeten laddici o leliminaci de certesfreqncies i sutilitzen per a millorar les caracterstiques auditives dun senyal.

1.12 Equalitzaci

s el procs pel qual semfatitza o satenua una o ms bandes de freqnciesdun senyal auditiu amb lobjectiu de millorar-ne les seves propietats sonores. Adiferncia del filtratge, en cap moment selimina per complet cap freqncia.

Algunes de les seves aplicacions sn realar la veu dalguns cantants per aaconseguir tons ms agradables, augmentar el refor de greus en un concert derock a laire lliure, etc.


5/8



Exercici 2

Dibuixeu un diagrama amb tots els elements que intervenen en el procs

de conversi dun senyal dudio analgic a un fitxer digital.

Exercici 3A partir de l'esquema de la pregunta anterior, anomeneu els factors a

tindre en compte en cada un dels passos que heu anomenat.

Mostreig:

s la fase ms crtica del procs de digitalitzaci dun senyal, ja que la forma comes porti a terme determinar la qualitat final que tindr el senyal digitalitzat. Enella sha de prestar especial atenci a la freqncia de mostreig i al pas dequantificaci.

Com sha explicat a lexercici 1.5, quan ms elevada sigui la freqncia demostreig, el senyal digital posseir ms informaci i sassemblar ms al so real.Respecte al pas de quantificaci, a lexercici 1.9 sesmenta que lescala dequantificaci est definida amb uns nivells preestablerts, aquests es refereixen alpas de quantificaci i de la seva mida en dependran els errors que apareguindurant el procs de mostreig.

Per a determinar de manera correcta aquests dos parmetres, sha de prestarespecial mfasi al teorema del mostreigi a laparici de lalising.

Quantificaci:

La segona fase parteix de les dades obtingudes en el mostreig i consisteix enatribuir-les-hi valors numrics definits en una escala de diferncies de potencial.En el procs dassignaci daquests valors shan de tenir en compte els errorsque puguin produir-se.

Com sha comentat a lexercici 1.10, les dades mostrejades es quantifiquen en unaescala de manera arbitrria i, en el procs, sorgeixen errors que es podenmesurar amb la relaci senyal-soroll.

Mostrejador Quantificador Codificador


6/8



Codificaci:

En lltima fase del procs de digitalitzaci dun so analgic, la codificaci PCM,que consisteix en una forma de transportar un senyal dudio de manera digital,sha de prestar especial atenci a la taxa de bits associada. Depenent de lescapacitats demmagatzematge i de difusi de continguts del mitj de transportper on es vulgui transmetre el senyal digital, s haur descollir una taxa de bitmajor o menor per tal de complir amb les limitacions del propi mitj.

Exercici 4

Expliqueu qu sn i per a qu serveixen els filtres de shelving. Hi ha

alguna alternativa per a obtenir els mateixos resultats?

El filtre de shelving (prestatgeria) s uns filtre amb propietats semblants a la delsfiltres convencionals i a les de lequalitzador, ja que permet aplicar dos guanysdiferents: un a la zona de freqncies altes i un altre de diferent a la de baixes.

Com mostra la imatge segent, extreta dels apunts de lassignatura, aquellesfreqncies que se situn per sota dels 800 Hz tindran un guany de G = 1, mentreque les que estiguin per sobre, tindran un guany de G = 0,6.

Una manera alternativa per aconseguir el mateix resultat seria aplicant enparallel un filtre de passabaix amb un altre de passaalt amb la mateixafreqncia de tall. Per continuar amb el mateix exemple, saplicaria un filtre depassabaix als 800 Hz amb un guany de G = 1 i un altre de passaalt als 800 Hzamb un guany de G = 0,6.

Una altra alternativa per aconseguir el mateix resultat seria modificant els valorsde les freqncies superiors i inferiors a 800 Hz amb lequalitzador de maneramanual. De tota manera, per aconseguir el mateix resultat es requeriria ms

temps i esfor i s possible que algunes freqncies no coincidissin del tot.


7/8



Exercici 5

Caracterstiques principals dels equalitzadors paramtrics. Comenteu les

diferncies que tenen respecte els equalitzadors grfics.

Els equalitzadors paramtrics permeten que lusuari controli individualment:

Guany (G) Freqncia central del filtre de pas de banda (fc) Amplada de banda del filtre de pas de banda (W)

Depenent de la selecci daquests parmetres es produiran situacions com lesdel segent grfic, tamb extret dels apunts de lassignatura, on es pot veure unprimer exemple amb guany positiu sobre una freqncia i que sestn respecte

una amplada de banda determinada en forma de campana, i un segon exempleamb guany negatiu sobre un rang de freqncies ms petit que lanterior a causaduna amplada de banda menor en forma de campana invertida:

A diferncia dels equalitzadors grfics, els paramtrics mostren una taula detreball que cont tot lespectre de freqncies disponibles on lusuari pot escollir

entre dues o tres bandes la freqncia central a la que li vol augmentar odisminuir el guany i lamplada de banda que aquest canvi tindr.

Grcies al seu disseny, els equalitzadors paramtrics permeten fer ajustamentsde so molt ms precisos que els grfics i trobem la seva aplicaci real a:

Millora de la qualitat de senyals de veu. Atenuaci de freqncies on es produeix ressonncia en alguns

instruments de corda.

Reducci de lefecte Larssen.


8/8



Bibliografia i altres recursos

Bonet Peitx, Xavier. Casas Torres, Llogari. Melenchn Maldonado, Javier.

Tarrs Ruiz, Francesc. (2012). Integraci digital de continguts. FUOC.

Berenguer, Josep Manuel. Dalmases i Castellanes, Marc. Jord Puig, Sergi.

Marn Atars, Aniol. (2013). Tractament i publicaci dudio. FUOC

Gran diccionari de la Llengua. Vries entrades. En lnia.http://www.diccionari.cat/[data de consulta: abril 2013]

Termcat. Vries entrades. En lnia. http://www.termcat.cat/ [data de consulta:abril 2013]

Wikipedia. Decibel. En lnia. http://en.wikipedia.org/wiki/Decibel [data de

consulta: abril 2013]

Viquipdia. Alising. En lnia. http://ca.wikipedia.org/wiki/Ali%C3%A0sing[data de consulta: abril 2013]

Viquipdia. Freqncia de mostratge. En lnia.http://ca.wikipedia.org/wiki/Freq%C3%BC%C3%A8ncia_de_mostratge [data deconsulta: abril 2013]

La imatge de la portada s de The Noun Project (CC BY 3.0) i el logotip de laUOC s propietat de la Universitat Oberta de Catalunya. La resta dimatges igrfics sn de domini pblic o de creaci prpia i sacullen a la mateixa llicnciaque aquest document.
http://www.diccionari.cat/http://www.diccionari.cat/http://www.termcat.cat/http://www.termcat.cat/http://en.wikipedia.org/wiki/Decibelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Decibelhttp://ca.wikipedia.org/wiki/Ali%C3%A0singhttp://ca.wikipedia.org/wiki/Ali%C3%A0singhttp://ca.wikipedia.org/wiki/Freq%C3%BC%C3%A8ncia_de_mostratgehttp://ca.wikipedia.org/wiki/Freq%C3%BC%C3%A8ncia_de_mostratgehttp://ca.wikipedia.org/wiki/Freq%C3%BC%C3%A8ncia_de_mostratgehttp://ca.wikipedia.org/wiki/Ali%C3%A0singhttp://en.wikipedia.org/wiki/Decibelhttp://www.termcat.cat/http://www.diccionari.cat/

[Integració digital de continguts] PAC 1: Àudio digital

Documents

Transcript of [Integració digital de continguts] PAC 1: Àudio digital