Diferencia entre revisiones de «Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon»

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La aparición reciente de nuevos formatos de audio (denominados frecuentemente ''formatos de alta resolución'') para usuario final que contienen señales muestreadas con tasas más elevadas a la empleada en CD-Audio han contribuido a extender la idea errónea de que la calidad en la reconstrucción de una señal en toda su banda (hasta la frecuencia crítica) es función directa de la tasa de muestreo empleada. En todo caso, parece evidente que el potencial para registrar y reproducir ultrasonidos no forma parte de los mensajes de mercadotecnia que pretenden promocionar estos en el mercado. Un argumento que suele tener la forma general de ''"si los nuevos formatos de alta resolución registran señales con tasas de muestreo más elevadas para la reconstrucción de señales con el mismo ancho de banda es porque el teorema de muestreo no aplica/no es válido/es erróneo y esta mayor tasa contribuye a una mejora en la calidad"''.
 
Los nuevos formatos de audio que recientemente han aparecido (aunque con escaso éxito comercial) que emplean [[Modulación por impulsos codificados|Modulación por impulsos codificados (PCM)]] sin pérdida por compresión con tasas de muestreo más altas a las empleadas en el CD-Audio, ([[DVD-Audio]], por ejemplo) para registrar y reproducir señales de idéntico ancho de banda se justifican porque permiten el empleo de filtros de reconstrucción más benignos, sencillos y económicos sacrificando un recurso cada vez más económico y de menor trascendencia (la capacidad de almacenamiento, un recurso crítico en el pasado) y porque, además, satisfacen simultáneamente las espectativas de un mercado como el [[audiófilo]], caracterizado por ''dogmas''<ref>[http://signal.ece.utexas.edu/seminars/dsp_seminars/01fall/AudioMyths.pdf Embedded Signal Processing Laboratory (University of Texas at Austin): ''Debunking Audio Myths''] Desenmascarando los mitos del audio (inglés). Véase "Mito 4: Necesitamos 96 kHz, no, mejor 192 kHz".</ref> entre los que se encuentra muy extendida la falsa creencia de que esto representa una mejora en la calidad de la señal reconstruida (en particular, de sus componentes de alta frecuencia). Este error es sólo una consecuencia de una clara incomprensión del alcance y significado del teorema de muestreo y de establecer comparaciones falaces como, por ejemplo, con la digitalización de imágenes (donde no se realiza la reconstrucción de una señal periódica), etc.
 
La elevada tasa de muestreo de otro formato de audio de reciente aparición, el SACD o [[Super Audio CD]], es una consecuencia del uso de una tecnología denominada comercialmente [[Direct Stream Digital|Direct Stream Digital™ (DSD)]] basada en un tipo de codificación digital denominado [[:en:Pulse-density modulation|Modulación por densidad de impulsos (PDM)]]. Si bien la tasa de muestreo es 64 veces la del CD-Audio, es necesario tener presente que se trata de una cuantificación de 1 bit (en lugar de los 16 empleados en el CD-Audio) y basado en técnicas de [[:en:Noise shaping|''Noise Shaping'']] (modelado de ruido). No es posible, por tanto, establecer comparaciones superficiales con el PCM de CD-Audio ó DVD-Audio (ambos PCM), ya que en este caso la relación señal-ruido no es constante respecto de la frecuencia<ref>{{Cita web||apellido = |nombre = |enlaceautor =|título = Super Audio Compact Disc: A Technical Proposal|año = 1997|Edición =|Lugar =|editorial = Philips/Sony|ID =|url = http://www.sel.sony.com/SEL/consumer/dsd/dsd.pdf|fechaacceso =|}}</ref> (en CD-Audio el ruido de cuantificación es independiente de la frecuencia y sólo depende de los intervalos de amplitud empleados en el proceso de cuantificación, es decir, es de unos 98,09 dB<ref>[http://www.analog.com/en/content/0,2886,761%255F795%255F88014,00.html Cálculo de la relación señal-ruido.]</ref> constantes para los 16 bits de este estándar CD-Audio en todo el espectro útil). Un SACD puede registrar y reproducir señales con componentes de hasta 33 kHz con una relación señal-ruido equivalente al de un CD-Audio (aunque 33 kHz está casi una octava por encima del máximo audible y, por tanto, una ventaja sobre el CD-Audio de dudosa utilidad práctica) y mantener una relación señal-ruido de aproximadamente 122 dB para el espectro audible (un potencial, el equivalente aproximado a 20 bits, también de dudosa utilidad práctica como formato final de usuario considerando los medios y entornos de reproducción de este formato).