La información se puede transmitir por cables al variar alguna propiedad fÃsica, como el voltaje o la corriente. El valor del voltaje o corriente se puede representar como una función simple del tiempo f(t), en forma de señales. Esto nos permite modelar el comportamiento de la señal y analizarla de manera matemática.
¿Que es una señal?
Una señal puede ser expresada como una función dependiente de dos factores, los cuales son el tiempo (t) y la frecuencia (f). Las 3 caracteristicas mas importantes de una señal periodica son la amplitud, la frecuencia y la fase.
Amplitud: Es el valor instantaneo de una señal en cualquier momento de tiempo. En trasmision de datos, la amplitud se mide en Voltios (V).
Frecuencia: Es el numero de repeticiones de un periodo de esa onda por segundo de tiempo, se mide en Hercios (Hz)
Fase: Es la medida de la posicion relativa en el tiempo del periodo de una señal.
Señales continuas y discretas
La principal diferencia entre una señal continua y una señal discreta es que una señal continua tiene un numero infinito de valores, mientras que una señal discreta tiene un numero finito de valores, es decir, se puede decir que una señal continua es una señal cuya amplitud puede alcanzar todo tipo de valores mientras que la amplitud de una señal discreta puede tomar solo un determinado numero de valores y no otros. Un ejemplo claro de una señal continua seria cualquier onda de sonido cuya amplitud es muy irregular y puede tomar todo tipo de valores, mientras que una señal digital, que solo puede tomar dos valores en amplitud seria un ejemplo de señal discreta.
Modelo simple de comunicaciones
Para una transmision de informacion, cualquiera que sea la forma y el medio de transmision de la informacion, se necesitan 3 elementos:
El emisor, que es el que da origen a esa informacion. Seria el que transforma el mensaje original en una señal electromagnetica para poder transmitirla.
El medio, que es quien permite la transmision de esa informacion. Seria el medio fisico que transmite esa señal, ya puede ser un conductor como un cable, fibra optica, o la atmosfera.
El receptor, que es el que recibe esa informacion dada por el emisor. Seria el que transforma la señal recibida en una señal comprensible y lo mas cercana posible al mensaje original originado por el emisor.
Tecnologias de transmision
Sistema Analógico. La señal se ve sometida a degradaciones debidas a presencia de ruido, distorsiones, diafonÃa etc. Lo que hace necesario tener en cuenta determinadas limitaciones a la hora de diseñar y estructurar una red. Un parámetro importante será la relación señal/ruido (S/N).
Uno de los procesos que se aplican a las señales de sonido es la modificacion de su respuesta en frecuencia original. Las razones que nos llevan a efecturar estas modificaciones pueden ser varias, desde el ajuste hasta la eliminacion de componentes reverberantes en una sala de audicion. Para realizar estos ajustes se utilizan filtros:
Filtro paso bajo
Permite el paso de las frecuencias situadas por debajo de una frecuencia determinada, denominada frecuencia de corte, que es el punto en el que el nivel de la señal de salida disminuye en 3dB respecto a la de entrada. Por encima de esta frecuencia, el filtro presentara atenuaciones mayores, por lo que el nivel crecera progresivamente.
Filtro paso alto
Es complementario del filtro paso bajo, ofrece acceso a las frecuencias superiores de corte, bloqueando el resto de ellas.
Filtro paso banda
Frecuentemente nos interesa separar un canal o una banda para procesarla por separado de las demas, para ello necesitaremos un filtro que posea 2 frecuencias de corte, una superior y otra inferior, las cuales definen el margen que se transfiere de la entrada hasta la salida, el resto de frecuencias que no entren en este margen se rechazan.
Filtro rechazo banda
Hay ocasiones en el que aparecen lineas de distribucion en las antenas señales no deseadas. Para eliminar estas señales que no queremo usamos un filtro que, teniendo tambien 2 frecuencias de corte, bloquee el paso de estas frecuencias situadas entre los dos cortes y deje paso a todas las demas.
Parametros de referencia en filtros
Orden del filtro: Este parametro nos informa de la atenuacion que sufren las señales fuera de la zona util, cuantificando la pendiente de la curva de respuesta. Es un numero adimensional, que aumenta al hacerlo el ritmo de caida de la curva de respuesta. Para conocer el orden de un filtro se medira el nivel de la señal en dos frecuencias que disten una octava, podemos usar por tanto la siguente expresion matematica:
Factor de calidad: Otra forma de cuantificar la selectividad de un filtro es el factor Q de calidad. Como el anterior, es un numero admiensional y nos da idea de la anchura de la campana que describe un filtro graficamente, se puede hallar usando esta ecuacion:
Tipos de ecualizadores
Ecualizador grafico: Divide la banda audible en octavas, usando por lo general entre 6 y 12 filtros. La frecuencia y la selectividad de estos filtros son fijas, pudiendo el usuario controlar la ganancia de cada uno de ellos. El margen de variacion de estos circuitos conforma los diferentes graficos de respuesta.
Ecualizador parametrico: En esta gama de equipos el usuario puede modificar todos los parametros de los filtros. Esto supone que, para cada uno de los filtros se ajustara la frecuencia de resonancia, el ancho de banda (Y por tanto, el factor Q), la ganancia y en algunos, el modo de trabajo.
Amplificadores
Selector de entradas
Tension nominal de entrada: Es el valor de la tension que aplicaremos a la entrada del equipo para que este entregue la potencia nominal en su salida.
Nivel maximo de entrada: Es la maxima tension admisible sin que se produzca distorsion por saturacion.
Impedancia: Es la resistencia equivalente del circuito de entrada. Normalmente este valor sera mucho mayor al de la impedancia de salida del elemento que se conecte a la entrada.
Correccion de frecuencias: Frente a la mayoria de las entradas del amplificador que ofrecen un ancho de banda lineal, alguna de ellas puede incorporar un corrector de nivel, de forma que modifique la respuesta en frecuencia de la señal que se le aplica.
Existen diferentes tipos de entradas, podemos dividirlas en 3 grupos:
Los microfonos son dispositivos que se encargan de captar las ondas mecanicas del sonido que se propagan por el medio y convertirlas en señales electricas para su posterior tratamiento. Existen varios tipos de microfonos atendiendo a su construccion fisica, caracteristicas electricas o su uso:
Microfono dinamico
Es el microfono mas extendido. Cuando nos referimos a microfono dinamico nos solemos referir al microfono de bobina movil, ya que en el rango de microfonos dinamicos tambien existen microfonos de cinta.
Asi podemos obtener en los extremos de la bobina, pequeñas diferencias de potencial, proporcionales a las vibraciones experimentadas por la membrana que actua como colector de ondas sonoras.
La calidad el microfono vendrá dada por la construccion fisica de la bobina. Los microfonos de bobina se suelen aplicar en medios cuyo nivel acustico sea elevado, ya que los microfonos de este tipo soportan grandes presiones sonoras sin llegar a saturarse, esto es debido a que el conjunto formado por la membrana y la bobina tiene una gran capacidad de desplazamiento.
Con los microfonos dinamicos suele surgir el llamado efecto de proximidad, que es un realce de las frecuencias bajas cuando se usa el micro a muy poca distancia (1 cm) de la fuente de sonido.
Microfono de cinta
Los microfonos de cinta tambien se encuentran enmarcados en el tipo de microfonos dinamicos. Tambien se les llama microfonos de velocidad.
Los inconvenientes que presenta ese microfono es el bajo nivel del señal que entrega, esto obliga a usar preamplificadores de señal. Tambien se achaca a estos microfonos un excesivo ruido de manipulacion (Capta demasiado el ruido que parece al mover el micro o cambiarlo de mano, por ejemplo). Por esta ultima razon, los microfonos de cinta se suelen usar fijos en un soporte o asociados a sistemas de suspension elasticos para asi neutralizar as vibraciones y ruidos posibles por manipulacion.
Microfono de condensador
Existen otros microfonos que, al contrario que los de bobina que usan un principio de generacion electrodinamico, son electrostaticos. Los microfonos de condensador se forman a partir de una placa conductora fija, frente a la cual, se dispone, separada por un pequeño espacio, una membrana movil de material conductor. Si buscamos un equivalente electrico, comprobaremos que esta estructura es semejante a la de un condensador, la diferencia residira en que una de las placas se movera con ondas acusticas.
La capacidad de almacenar energia de un conductor depende sobre todo de la distancia en que se encuentren las placas conductoras, cuanto mas cerca esten, mayor capacidad electrica presentan, al estar una de las placas asociada a una membrana, al incidir las ondas mecanicas del sonido sobre la membrana esta producira un ligero desplazamiento de la placa, y se modificara la capacidad de la capsula. Pero para garantizar esta variacion, el condensador debe estar cargado electricamente, asi, los microfonos de condensador necesitan una fuente de alimentacion que le suministre corriente continua para funcionar, cosa que con los microfonos dinamicos no ocurre.
La principal ventaja de los microfonos de condensador es la respuesta en frecuencia, que es virtualmente plana, asi pues, este tipo de microfonos es ideal para labores de calibracion y mediciones de sonido. Dado que la membrana tiene una masa muy inferior a la de un micro dinamico, su sensibilidad es mucho mas alta, lo que unido a su alta fidelidad, los hace ideales para captar instrumentos musicales, incluso encontrandose estos a cierta distancia del microfono. Sin embargo, estos microfonos no estan indicados para captar sonidos muy intensos ya que se saturan con mucha facilidad.
El preamplificador, al igual que el condensador del microfono tambien necesita ser alimentado de manera externa, existen dos maneras de dar alimentacion a los microfonos de condensador:
Alimentacion por bateria: Algunos microfonos traen en su empuñadura un hueco para colocar una pila, que se encarga de proporcionar tension necesaria para la polarizacion de la capsula y para el preamplificador.
Alimentacion phantom: En algunas ocasiones la alimentacio viene dada por el equipo al que se conecte el microfono, como un mezclador de sonido o un emisor de radiofrecuencia, estos equipos tienen la capacidad de generar tension de alimentacion (de unos 48V) a traves de la propia inea de sonido de microfono.
Como el diafragma pesa menos (tiene menor masa), la respuesta en frecuencia del micrófono electret está más cerca de la respuesta que proporciona un micrófono de bobina móvil, que de la que ofrece un micro de condensador convencional. Lo habitual es utilizar una pila de 1.5 v, aunque se puede usar la alimentación phantom, no es conveniente, pues sobrealimentar constantemente el micro acorta su vida útil.
Los micrófonos electret tienen una respuesta en frecuencia bastante buena (50 a 15.000 Hz), aunque lejana de la de los micros de condensador que son mucho más sensibles en la zona de los agudos). Además es poco plana.
El principal inconveniente que presentan los micros electret es que son muy sensibles a los cambios de humedad y temperatura, lo que junto con el polvo, deterioran su rendimiento con el uso. Un micrófono electret empieza a indicar que debe ser retirado (que ha acabado su vida activa) cuando empieza a producir zumbidos (ruidos) inexplicables.
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oÃdo humano y percibidas por el cerebro. Todos los sonidos que percibimos estan formados por ondas mecanicas, que se propagan mediante las variaciones de presion a las que se somete a las moleculas de aire u otro medio.
Para cuantificar y clasificar el sonido existen algunas magnitudes basicas las cuales son:
Presion Sonora
La presion sonora es la magnitud que mide la intensidad del sonido. Se determina que presion acustica estan recibiendo las moleculas de un lugar por unidad de superficie (N/m2). Sin embargo, los margenes en los que se pueden mover los niveles de presion son muy amplios, por tanto se recurre al decibelio (dB), el decibelio es una unidad logaritmica de relacion que nos permite representar magnitudes susceptibles de adoptar valores muy dispares. Aunque el decibelio no es una medida exclusiva de presion sonora. El decibelio sirve para comparar magnitudes y se puede usar tambien para relacionar tension, potencia, etc. La diferencia entre los tipos de decibelios esta en la referencia establecida para hacer la comparacion.
En el caso del nivel de presion sonora se usa el dB-spl (SPL: Sound Presure Level), que constituye el umbral de audicion humana, situado en 2 x 10-5 N/m2.
Para determinar el nivel de presion sonora en un punto de un sonido se usa la siguiente expresion:
Donde P es la presion sonora en un punto expresada en N/m2 y Pref es 2x10-5 N/m2.
Longitud de onda
La longitud de una onda es la distancia que recorre la onda en el intervalo de tiempo transcurrido entre dos máximos consecutivos de una de sus propiedades. Es el espacio que recorre la onda en cada uno de los ciclos de compresion y expansion que realiza.
Se identifica con la letra griega lambda (λ) y se mide en metros (m).
Periodo
El periodo es el tiempo que tarda la onda cada uno de los ciclos que describe. Se identifica con la letra T y se mide en segundos.
Frecuencia
Mientras que el periodo es el tiempo que tarda la onda en describir cada uno de sus ciclos, la frecuencia es la cantidad de ciclos que puede describir la onda en un tiempo determinado, la referencia de tiempo que se usa es 1 segundo. Asi, la frecuencia es la cantidad de ciclos que se completan en un segundo de tiempo. Se identifica con la letra F y se mide en Hercios (Hz). La velocidad a la que se desplaza la onda depende del medio, la temperatura, entre otros factores.
Asi pues, la frecuencia en su relacion con el periodo se puede calcular de este modo:. Aunque desconociendo el periodo pero si la velocidad de propagacion en el medio y la longitud de onda, podemos calcularlo:.
Una onda acustica simple, como una onda sinoidal, tiene una unica frecuencia, pero los sonidos en general, como la voz humana, o la musica son sonidos complejos, cuyas ondas son irregulares, para analizar este tipo de sonidos contamos con la Transformada de Fourier, que considera que cualquier onda por elaborada que sea su estructura, es una suma de señales mas simples. La cantidad y amplitud de cada una de estas señales mas simples, llamadas armonicos, definen la onda compleja.
Por favor, si alguien de Intereconomia ve este post, que escuche mi llamamiento, quiero ser tertuliano de Intereconomia, a ser posible, de El Gato al Agua, muchas veces he pensado que la gente en este canal estaba un poco, no se como decirlo, relajada y que las cosas que dicen no tienen mucho sentido en ocasiones, hoy me he parado a mirar y he descubierto la razon, mira que copazos madre mia!!!, y de gratis!!!, yo quiero debatir tambien!!, al fin y al cabo no se mucho mas de politica que los contertulios que ya van a opinar, y seguro que les salgo mas barato que todos esos tipos con corbata, a mi con que me de mollate del bueno me tienen feliz de la vida!, y si no mirad al de la foto, que ya va ciego a esas horas.... (Ba dum tssshh)
Desde hace ya bastante tiempo tengo implementado en el blog un sistema para evitar que los que no quieran andar registrandose aqui o alla para identificarse en todos lados pueda hacerlo de manera mas sencilla, para ello, la solucion ideal, siempre y cuando uses Joomla, como yo, y tambien Wordpress o Drupal, por ejemplo, es usar RPX.
RPX es una especie de pasarela virtual que permite a las webs que lo tengan instalado el tener intercambio de informacion de sesion de terceras partes como Google, Yahoo!, Twitter, etc. y asi conseguir que los usuarios se puedan autenticar en sus webs usando sus credenciales de Facebook, Google, Yahoo!, Twitter, MySpace, AOL, Windows Live/MSN/Hotmail, de cualquier servidor OpenID. Esto es especialmente interesante ya que permite que, por ejemplo en esta web, si en algun momento pongo alguna seccion solo para registrados, cualquiera que tenga una de estas cuentas podrá acceder al contenido restringido, y ademas, facilita la participacion de la gente en comunidades como foros y cosas asi, ya que su cuenta de correo, por ejemplo, estara mas aprovechada al poder loguearse en mas sitios con unos mismos credenciales y siempre bajo protocolo seguro.
A partir de ahora solo queda invitaros a probar, que os logueeis con vuestras cuentas habituales, que es muy facil, y probad a comentar. Solo hay que ir arriba del todo de la web, en la solapita que pone "Iniciar Sesion", pinchando en "Logueate tambien con...", veras que guai ;-)