• REDES DE DATOS, TELECOMUNICACIONES
  • LIBRO - FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICACIONES Y REDES

Teoria del muestreo de Nyquist

Parent Category: curso Created on Tuesday, 10 July 2007 Last Updated on Friday, 09 May 2014 Published on Tuesday, 10 July 2007 Written by Evelio Martinez
User Rating:  / 7
PoorBest 

Desarrollado por H. Nyquist, quien afirmaba que una señal analógica puede ser reconstruída, sin error, de muestras tomadas en iguales intervalos de tiempo. La razón de muestreo debe ser igual, o mayor, al doble de su ancho de banda de la señal analógica".


La teoría del muestreo define que para una señal de ancho de banda limitado, la frecuencia de muestreo, fm, debe ser mayor que dos veces su ancho de banda [B] medida en Hertz [Hz].

    fm > 2·B

Supongamos que la señal a ser digitalizada es la voz...el ancho de banda de la voz es de 4,000 Hz aproximandamente. Entonces, su razón de muestreo sera 2*B= 2*(4,000 Hz), es igual a 8000 Hz, equivalente a 8,000 muestras por segundo (1/8000). Entonces la razón de muestreo de la voz debe ser de al menos 8000 Hz, para que puede regenerarse sin error.

La frecuencia 2*B es llamada la razón de muestreo de Nyquist. La mitad de su valor, es llamada algunas veces la frecuencia de Nyquist.

El teorema de muestreo fue desarrollado en 1928 por Nyquist y probado matematicamente por Claude Shannon en 1949.

El en área de la MÚSICA, a veces es necesario convertir material analógico [en acetato, cassetes, cintas magneticas, etc] a formato digital [en CD, DVD]. Los ingenieros de sonido pueden definir el rango de frecuencia de interés.
Como resultado, los filtros analógicos son algunas veces usados para remover los componentes de frecuencias fuera del rango de interes antes de que la señal sea muestreada.

Por ejemplo, el oído humano puede detectar sonidos en el rango de frecuencias de 20 Hz a 20 KHz. De acuerdo al teorema de muestreo, uno puede muestrear la señal al menos a 40 KHz para reconstruir la señal de sonido aceptable al oísdo humano. Los componentes más arriba de 40 KHz no podrán ser detectados y podrían contaminar la señal. Estos componentes arriba de los 40 KHz son removidos a través de filtros pasa banda o filtros pasa bajas.

Algunos de las razones de muestreos utilizadas para grabar musica digital son las siguientes:

 

    Razón de muestreo/ Frecuencia de Nyquist
    22,050 kHz = 11,025 kHz (Nyquist)
    24,000 kHz = 12,000 kHz
    30,000 kHz = 15,000 kHz
    44,100 kHz = 22,050 kHz
    48,000 kHz = 24,000 kHz

Es muy importante tomar en consideración que la frecuencia más alta del material de audio será grabada. Si la frecuencia de 14,080 Hz es grabada, una razón de muestreo de 44.1 kHz deberá ser la opción elegida. 14,080 Hz cae dentro del rango de Nyquist de 44.1 kHz el cual es 22.05 kHz.

La razón de muestreo elegida determina el ancho de banda del audio de la grabadora usada. Considerando que el rango del oido es de 20 Hz a 20 kHz, una razón de muestreo de 44.1 kHz teoricamente deberá satisfacer las necesidades de audio.

 


Hits: 60713

Licencia

Creative Commons License El contenido de la web está bajo licencia Creative Commons. Eres libre de copiar, distribuir y comunicar públicamente la obra. No puedes utilizar esta obra para fines comerciales. Si alteras, transformas o creas una obra a partir de esta obra, solo podrás distribuir la obra resultante bajo una licencia igual a ésta. Debes reconocer la autoría de la obra en los términos especificados por el propio autor o licenciante mediante un enlace a este Sitio. 

<a href="http://www.eveliux.com/mx/"> Eveliux.com </a>