Proceso de Grabación Digital: Etapas Básicas

El proceso de conversión de señales analógicas a un formato digital se realiza en cuatro etapas fundamentales: Filtro Antialiasing, Muestreo (Sampling), Cuantificación (Quantizing) y Codificación (Coding).

Filtro Antialiasing

Consiste en pasar la señal de audio analógica por un filtro pasa bajos para eliminar de la señal aquellas frecuencias que se encuentran por encima de 20kHz. Por tanto, la etapa de antialiasing sirve para eliminar las altas frecuencias no deseadas antes del muestreo.

Muestreo

El muestreo es el proceso de tomar medidas instantáneas de una señal análoga cambiante en el tiempo, tal como la amplitud de una forma de onda compleja. La frecuencia de muestreo es el número de medidas de la señal realizadas en la unidad de tiempo. A mayor frecuencia de muestreo, habrá más calidad. Para asegurar una correcta conversión A/D de la muestra es necesario que su valor permanezca estable durante todo el proceso. Por ello este muestreo se realiza mediante un proceso denominado muestreo y retención, donde la energía de cada una de las muestras se almacena en un condensador hasta que finaliza el proceso de conversión A/D. Teorema de Nyquist (teorema del muestreo): si la frecuencia de una señal tuviera que ser muestreada, debería hacerse con una frecuencia de muestreo de al menos el doble de su frecuencia. Hoy día se usan las siguientes frecuencias de muestreo: 32kHz para emisión de radio, 44.1kHz para grabaciones comerciales en CD, 48kHz para producciones audiovisuales y el resto de frecuencias para telefonía o grabaciones en estudio, por ejemplo.

Cuantización

Es el proceso de convertir valores continuos, por ejemplo voltajes, en series de valores discretos. La cuantización consiste en aproximar el valor de la señal muestreada por uno de los valores fijados en el convertidor A/D. El error cometido en la aproximación es la diferencia entre el 'valor verdadero - valor asignado' y genera un ruido llamado ruido de cuantificación, cuanto mayor es la cantidad de niveles, menor el ruido de cuantificación.

Codificación

En audio digital la base de numeración empleada no es la decimal, sino la binaria. Puede grabarse la información de audio en forma de datos. La codificación consiste en dar a cada muestra codificada un binario de salida para convertirla en flujo de bits.