| Ruido (Noise): Es una señal eléctrica indeseable que se presenta dentro del ancho de banda en donde se encuentra la señal que contiene la información en un sistema. En el caso particular del audio, la información es el programa sonoro (música, locución, etc.) que está siendo procesado. El ruido será entonces una señal que se superpone y que no hace parte de tal programa sonoro, como por ejemplo hum, hiss, estática, entre otros. |
El ruido puede originarse en un sistema de audio de
diferentes formas. Entre las principales se encuentra el ruido causado por
factores térmicos y está asociado con el movimiento rápido y aleatorio de los
electrones a través de un conductor. En ese orden de ideas, dicha agitación
térmica está presente igualmente en los dispositivos electrónicos que requieren
corrientes eléctricas de polarización para su funcionamiento y que de una u
otra forma disipan calor. El ruido térmico también es conocido con el nombre de
ruido de Johnson, o ruido blanco.
Así mismo, pueden existir otras fuentes de ruido originadas
por el hombre y que pueden ser más controlables; tal es el caso de equipos de
fuerza motriz, lámparas fluorescentes, generadores de energía, entre otros.
Existen igualmente algunos tipos de ruido muy utilizados
para calibración de equipos electrónicos y sistemas de sonido en donde se
precisa una sonoridad específica conforme al entorno acústico. Entre ellos se
encuentra el ruido blanco, rosa y marrón (Brown).
Ruido Blanco: Este tipo de ruido presenta una densidad
espectral de potencia uniforme. Esto significa que contiene igual cantidad de
energía promedio por Hz. Si por ejemplo, se evalúa la energía existente entre
100 Hz y 200 Hz, será la misma contenida entre 1500 Hz y 1600 Hz ó entre 10200
Hz y 10300 Hz, ya que en los tres casos se está tomando un rango de 100 Hz
indistintamente su localización en el espectro.
La representación de potencia del ruido blanco con respecto
a la frecuencia, denota una distribución uniforme para todo el espectro de
audio, aspecto que se evidencia mediante una curva plana o de valor constante.
Ahora bien, si el ruido blanco se evalúa en un rango específico de frecuencias,
la potencia y energía promedio aumentará cuanto mayor sea el ancho de banda
dado que a mayor cantidad de Hertz abarcado, se acumulará mayor energía.
Evaluado así, el ruido blanco, incrementará su potencia en 3dB por octava. En
los diagramas de análisis espectral por bandas de octava o terció de octava, se
observa este fenómeno.
Ruido Rosa: Este tipo de ruido a diferencia del ruido blanco
presenta una densidad espectral de potencia no uniforme. En este caso, la
cantidad de energía promedio se da inversamente proporcional a la frecuencia
por lo cual su nivel disminuirá en la medida que aumenta la frecuencia. El
ruido rosa tiene por su parte la particularidad de que al ser evaluado por
rangos de frecuencia en o bandas en relación de octava, presenta un energía
promedio constante en cada de ellas indistintamente del ancho de la misma. Así
pues, una banda entre 250Hz y 500Hz (BW=250Hz), tendrá la misma energía que la
banda entre 2000Hz y 4000Hz (BW=2000Hz) ó la de 8000Hz a 16000Hz (BW=8000Hz),
pese a poseer mayor BW las bandas de más alta frecuencia con respecto a las
otras. Esta propiedad lo hace útil para aplicaciones acústicas y propósitos de
chequeo y calibración de sistemas de altavoces, medición de respuesta en
frecuencia de recintos, test de micrófonos, etc.
El ruido rosa al tener mayor energía en frecuencias bajas
que en las altas, presenta un comportamiento mucho más real a las aplicaciones
como programas sonoros musicales en donde igualmente la energía se concentra
más en las frecuencias bajas mientras en las altas se encuentra la energía de
las componentes armónicas de las fundamentales. Los siguientes diagramas
ilustran el concepto del ruido rosa:
Ruido Café: Este parámetro presenta un comportamiento
similar al ruido rosa, no obstante la energía se concentra aún con mayor
énfasis en las frecuencias bajas que en las altas. Su sonoridad es
característica con similitud a los sonidos de truenos o tormentas. Son
particularmente útiles al momento de evaluar la respuesta de un sistema ante en
frecuencias graves. Al evaluar el contenido por bandas, disminuye su energía a
razón de 3dB por octava.
Relación Señal a Ruido (S/N ó SNR): Este parámetro es una forma de indicar la cantidad de ruido presente en un sistema de sonido respecto al valor nominal de potencia del programa sonoro. Dado que es una medida comparativa entre dos valores de potencia, la relación señal a ruido se dará en decibelios y estará definida por:
Por tanto, cuanto más grande sea el valor en dB, mucho mejor
será la calidad del sistema. Por ejemplo, si un sistema de audio posee una
potencia de programa promedio de 2.512 mW (+4dBm) y un ruido cuya potencia
promedio es 25.120 nW (-46 dBm), diremos entonces que la relación señal a ruido
será de 50dB. Nótese que esto significa que la potencia de ruido es 100.000
veces más pequeña que la potencia la del programa sonoro. La medida dada en dB
también puede ser vista como la diferencia entre el nivel de señal y el de
ruido, ambos dados en unidades absolutas (dBm).
