Conversión de sample rate: métodos

Published On Oct-05-2017

Transcripción

Ahora que conocemos los escenarios en los que se vuelve necesario o beneficioso convertir el sample rate de un material de audio, es necesario discutir brevemente los métodos empleados con este fin.

Un primer método es el de simplemente conectar la salida de un convertidor D-A a la entrada de un convertidor A-D, el cual opere a la frecuencia de muestreo que se desee convertir. Este método no es ideal, ya que los elementos en la cadena del flujo de la señal, especialmente los filtros LPF utilizados para evitar el aliasing, pueden modificar la respuesta de fase de la señal. Adicionalmente, agregar una segunda etapa de cuantización y una segunda exposición al jitter, algo inevitable en este método, puede aumentar el nivel de ruido. Discutiremos a fondo el concepto de aliasing más adelante en el curso.

Podemos concluir, pues, que es preferible utilizar métodos de conversión del sample rate que mantengan la señal en el dominio digital. Existen tres tipos distintos de conversión digital del sample rate: la conversión de relación de enteros, la de relación fraccional y la de relación variable. En inglés, se conocen como Integer-ratio, Fractional-ratio y Variable-ratio, respectivamente.

Figura 6.5. Tipos de conversión de sample rate

En el primer tipo, las muestras del sample rate más bajo siempre coinciden con las muestras del sample rate más alto. Por ejemplo, si se desea pasar de 96kHz a 48kHz, simplemente se desecha y se preserva muestras intercaladas. Este método permite simplificar considerablemente la sincronización del muestreo del sistema.

En el segundo tipo, las muestras de la frecuencia de muestreo más baja coinciden periódicamente con las de la frecuencia de muestreo más alta. La principal desventaja de este método es que no permite la operación asincrónica del sistema.

Finalmente, en la conversión de relación variable, no hay una relación simple entre las dos frecuencias de muestreo. Por el contrario, es posible que estas varíen. Por este motivo, es necesario utilizar dos clocks distintos.

En un inicio, antes de estandarizar las frecuencias de muestreo más utilizadas en la actualidad, como 48kHz, 96kHz y 192kHz, se plantearon frecuencias con una relación sencilla con respecto a 44.1kHz. Un ejemplo es 50.4kHz, la cual guarda una relación de ocho séptimos con 44.1kHz. Con el desarrollo de la conversión de relación variable, fue posible utilizar otras frecuencias de muestreo, aunque no guardaran una relación sencilla con 44.1kHz. Un ejemplo es 48kHz, la cual guarda una relación de 160 a 147 con 44.1kHz.

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