Diferencia entre revisiones de «Frecuencia de muestreo»

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Según el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon, para poder replicar con exactitud la forma de una [[onda (física)|onda]] es necesario que la frecuencia de muestreo sea superior al doble de la máxima frecuencia a [[muestreo digital|muestrear]].
 
Es un error frecuente y extendido creer que una misma señal muestreada con una tasa elevada se reconstruye mejor que una muestreada con una tasa inferior.<ref>[http://www.lavryengineering.com/documents/Sampling_Theory.pdf Teoría de muestreo (Dan Lavry de ''Lavry Engineering, Inc.''):] Por qué más no es mejor. (inglés)</ref> Esto es falso ( no mentira) (siempre que la tasas empleadas cumplan el criterio de Nyquist, naturalmente). El proceso de muestreo (que no debe ser confundido con el de [[Cuantificación digital|cuantificación]]) es, desde el punto de vista matemático perfectamente reversible, esto es, su reconstrucción es '''exacta''', no aproximada. Dicho de otro modo, desde el punto de vista matemático al que se refiere el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon, la reconstrucción de una señal de 10 kHz es '''idéntica''' tanto si se obtiene de una tasa de muestreo de 25000 muestras por segundo como de una de 50000 muestras por segundo. No aporta '''nada''' incrementar la tasa de muestreo una vez que ésta cumple el criterio de Nyquist. También son errores frecuentes y extendidos, relacionados con lo expuesto en este párrafo, creer que los puntos que resultan del proceso de muestreo se unen en la reconstrucción mediante rectas formando dientes de sierra o que existe un proceso de cálculo que realiza la interpolación de manera simulada. En resumen, el teorema de muestreo demuestra que '''toda''' la información de una señal contenida en el intervalo temporal entre dos muestras cualesquiera está descrita por la serie total de muestras siempre que la señal registrada sea de naturaleza periódica (como lo es el sonido) y no tenga componentes de frecuencia igual o superior a la mitad de la tasa de muestreo; no es necesario ''inventar'' la evolución de la señal entre muestras.
 
En la práctica y dado que no existen los [[Filtro pasa bajo|filtros analógicos pasa-bajo]] ideales, se debe dejar un margen entre la frecuencia máxima que se desea registrar y la frecuencia de Nyquist (frecuencia crítica) que resulta de la tasa de muestreo elegida (por ejemplo, para [[CD audio|CD-Audio]] la frecuencia máxima de los componentes a registrar y reproducir es de 20 kHz y la frecuencia crítica de la tasa de 44100 muestras por segundo empleada es de 22,05 kHz; un margen del 10% aproximadamente para esta aplicación). Pero este margen es una necesidad que resulta de las limitaciones físicas de un filtro de reconstrucción (o filtro [[antialiasing]]) real, y no una consideración que contemple (o deba contemplar) el teorema. Con frecuencia en los conversores modernos de CD-Audio, para la reconstrucción de una señal se emplean técnicas de ''sobremuestreo'' con objeto de aumentar este margen y permitir el uso de filtros de fase lineal (retardo de grupo nulo) en la banda pasante y, en general, más sencillos y económicos con pendientes de atenuación más suaves.