Magnitudes de sonido
Características:
- Presión sonora: presión acústica k stan recibiendo las moleculas en un lugar concreto por unidad de superficie
- Longitud de onda: es el espacio k recorre la onda para cada uno de los ciclos de compresion y expansion que realiza λ (m)
- Periodo: es el tiempo k tarda la onda en completar en un segundo de tiempo T (seg)
- Frecuencia: define el numero de ciclos k se completan en un segundo de tiempo Hz.
Fisiología del oido
Un ancho de banda audible= 20Hz-20KHz, respuesta irregular con la frecuencia, zona de mayor sensibilidad= 2-5KHz, fuerte perdida de graves en baja potencia, moderada perdida de agudos en baja potencia, medida de sensacion de sonoridad.
Medidas de señales de ruido
Se mide utilizando un sonometro k capta las variaciones de presion efectuadas por la onda acustica y nos indica el nivel dB de intensidad.
Microfonos
Dinamico:
funciona como un altavoz a la inversa. el diafragma se mueve por medio del cambio en la presion del sonido. esto mueve la bobina, lo k causa k la corriente fluya pork las lineas de flujo del campo del iman se cortan. con lo k en lugar de poner energia electrica dentro de la bobina lo k se consigue es sacar energia de la misma.
Cinta:
= dinamico pero sustituye la membrana y la bobina por una delgada lamina de aluminio.
Condensador:
utiliza un diafragma muy delgado, el cual es colocado muy cerca de una placa cargada electricamente. cuando las ondas sonoras mueven el diafragma, el espacio cambia generando una señal electrica. dado k el diafragma de condensador tiene menos masa, requiere de menos energia para moverse, por lo cual es sensible.
Electret:
funciona en forma similar a la de un microfono de condensador pero posee un cuerpo dielectrico k produce un estado de polarizacion permanente.
Directividad de microfono
parametros k definira la respuesta del micro frente a las ondas k le lleguen desde los puntos del espacio.
Omnidireccionales:
reciben por igual sonidos procedentes de cualkier direccion.
Bidireccionales:
reciben ondas procedentes de los dos sentidos en la direccion de su eje.
Cardioides:
recibe las señales procedentes de la zona delantera disminuyendo su sensibilidad a medida k nos alejamos de esta direccion.
Hipercadioides:
estructura con una direccion preferente de captación, presenta un lobulo delantero mayor k el trasero.
Unidireccionales:
captan solo los sonidos k llegan en una direccion concreta desechando el resto.
Lineas de transmision
Paralela bifilar:
compuesta de dos conductores, separados por un material dielectrico k los aisla electricamente, a la vez k mantiene la distancia k los separa (altavocces).
Balanceada:
una linea bifilar balanceada de cables paral o trenzados k llevan info electrica, sobre estos cables se encuentran una malla conductora k se encargara de mantener aislado el interior del cable de perturbaciones externas.
No balanceada:
un conductor central con su cubierta aislante, sobre la k se monta una segunda superficie conductora en forma de malla k recubre el hilo central.
Ecualizadores
utilizados para modificar la frecuencia original, ajustando a gusto del usuario o eliminacion de ciertas componentes mediante filtros, capaces permitir o blokear el paso de señales en frecuencia:
- Filtro paso bajo: permite el paso de frecuencia situadas por debajo de la frecuencia de corte.
- F. paso alto: permite el paso de frecuencias situadas por encima de la frecuencia de corte.
- F. paso banda: permite el paso de un rango de frecuencia determinado por una frecuencia de corte superior e inferior.
- F. banda eliminada: permite el paso de todo rango de frecuencia excepto un rango concreto.
Orden de filtro: este parametro adimensional nos indica la pendiente de la curva de respuesta, cuanto mayor sea indicara un filtro de mayor calidad. Nº de orden= Atenuacion por octava/6.
Factor de Calidad Q: es otro modo de conocer la selectividad de un filtro y de la anchura de la campana formada por el filtro, siendo fº la frecuencia en Hz y Bw el ancho de banda tambien en Hz. de este modo un filtro con alto Q tendra una banda pasante pekeña por lo k una buana calidad.
Ecualizador grafico: divide la banda audible en octavas, usando 12 filtros, la frecuencia y selectividad de los filtros son fijas pero se puede regular la ganancia de modo k se eleven las señales k se transfieren peor en ciertos recintos o ajustando la señal resultante a nuestro gusto.
Ecualizador parametrico: permite modificar caracteristicas de los filtros como: frecuencia de resonancia, ancho de banda, ganancia y modo de trabajo.
Amplificadores
se trata de elelmentos k aumentan la potencia de la señal k evite la vulnerabilidad al ruido en microfonos:
selector de entradas: debido a k un amplificador tiene multiples entradas necesita de un conmutador k seleccione el canal a amplificar. tension nominal de entrada: valor aplicada a la entrada para k entregue la salida nominal. nivel maximo de entrada: tension sin distorsion. impedancia: resistencia ekivalente del circuito de entrada. correccion de frecuencia: modifica la respuesta en frecuencia de la señal k se aplica. entrada de microfono: entradas con una sensibilidad de 2 a 5mV. cuenta con un amplificador similar a la de un microfono. entrada phono: entrada especifica para plató giradiscos ya k posee unas caracteristicas propias como k se necesita una sensibilidad en el amplificador similar a la de un microfono. Preamplificador: encargado de aumentar relacion señal/ruido para k las siguientes acciones se realicen sobre un control de tono k modificara la respuesta en frecuencia a gusto del usuario. tambien se incorpora la correccion loudness k cosiste en la compensacion las alinealidades del oido humano enfatizando en gran medida las frecuencias bajas y las altas tambien aunk en menor medida. Altavoces: tendremos k tener en cuenta ciertas caracteristicas en dicho componente como no sobrepasar la potencia nominal y k la impedancia varia con la frecuencia. bobina movil: compuesto de un iman fijo y una bobina movil en su interior la cual esta asociada a una membrana la cual vibrara y producida el sonido cuando se le apliken señales electricas variables a la bobina. electrostatico: consiste en dos placas paralelas, una fija y otra en suspendion con lo k puede vibrar. esto se producira cuando estas placas se carguen y descarguen en funcion de la seña de audio k llegue a ellas. piezoelectrico: basado en la capacidad de elementos como el cuarzo k se contrae o dilata en funcion de la polaridad de la tension y k presenta limitaciones a un cierto rango de frecuencia, se destina solo a altavoces de altas frecuencias. woofer: emite las señales de baja frecuencia cono grande y k soporte grandes potencias. squawker: destinado a la banda central de frecuencia, membrana menor k el woofer, usado en sistemas con un solo altavoz. tweeter. para reproducir sonidos agudos, cono muy reducido y poca potencia. subwoofer: destinado a frecuencia muy bajas. Las cajas serán elementos fundamentales ya que se encargan de atenuar o potenciar determinadas frecuencias según el tipo de dicha caja. Hay cajas que aprovechan la radiación trasera haciendo vibrar un radiador pasivo (cono similar al altavoz pero sin bobina, imanes ni carcasa) en fase con el altavoz. Otro modo usado es el bass reflex que consiste en la inclusión de un tubo hueco por el que sale la onda acústica reflejada imitando a un altavoz. Generador de efectos: Equipo capaz de modificar la estructura del sonido para conseguir recrear situaciones diferentes a la que fueron generadas. Sobre elementos sueltos: posibilidad de modificar una voz para que resulte mas agradable.Sobre el conjunto del sonido:Esto se consigue mediante procesadores digitales de señal (DSP) que introducen la señal en una memoria virtual donde es evaluada y modificada como el usuario desee en tiempo real. Frecuencia de muestreo: velocidad a la que se toman las muestras de sonido. Siempre más del doble de la frecuencia mas alta procesable. Longitud de palabraSobremuestreo: se usa para aumentar la resolución y disminuir el ruido mediante la sobremuestra de datos digitales. Puerta de ruido: Cuando se graban simultáneamente en un lugar distintos sonidos no se puede evitar que se acople el sonido de un elemento en el micrófono de otro, el cual se toma como ruido y que se puede eliminar mediante las puertas de ruido que eliminan el nivel de señal situado por debajo de un cierto umbral regulado por el usuario y permitiendo el paso cuando se supere este. Compresor y expansor: Cuando un margen dinámico es muy grande (diferencia en amplitud entre sonidos débiles y fuertes) se recurre a los compresores que reducen dichas diferencias, algo muy utilizado en emisoras de radio. La señal se comprime aplicándole una atenuación variable en función del nivel de entrada. A estos circuidos se les conoce como procesadores de codo y pendiente. Por otro lado está el expansor que es el complementario del compresor devolviendo la señal a su margen dinámico original. Procesadores de surround: Consiste en la captación de los sonidos con mayor precisión pudiendo localizar a la hora de reproducir el sonido de donde proviene cada uno o realzando determinados sonidos. Canal izquierdo y derecho: usando habitualmente en sistemas estereofónicos, usados para transmitir la información ambiental básica. Canal central: situado en el centro de la pantalla esta destinado a la reproducción de diálogos. Canales de efectos: situados tras los espectadores permitirán la reproducción de efectos para dotar de n ambiente acústico realista. Subwoofer: permite mediante la reproducción de los subgraves un mayor realismo a la acción a través de las vibraciones generadas. Mezcladores: En la composición de un programa es necesario juntad diversas señales en una sola lo cual se realizará a través de este dispositivo. Proceso individual: posibilidad de tratar independientemente cada señal.l a señal llega al mezclador mediante dos conectores (XLR-3 o Jack) y se le aplica un preamplificador. Con este se regulará la ganancia de la señal hasta que el medidor se encuentre por debajo de 0dB la mayor parte del tiempo. Tras este pasa al ecualizador (gráfico, sistema más básico con solo corrector de tonos; semiparamétrico, dividido en 3 o 4 vías regulables en ganancia y frecuencia de resonancia y paramétrico, sistema mas avanzado regulable en ganancia, frecuencia de resonancia y ancho de banda de filtros). Después nos encontramos con el sistema de inserción que permite la introducción de procesos externos de manera opcional. Tras esto las señales pueden ser agrupadas y llevarlas a buses específicos (auxiliares) las cuales son reguladas mediante los fader (potenciómetros) que indican que cantidad de señal llega al bus de mezcla principal. La señal puede ser extraída por una línea de preescucha. Las líneas de entrada de audio se sobredimensionan para cubrir las necesidades y ante la posibilidad de introducirse ruido por las que no se usan desactivando el conmutador de activación. En el ultimo punto se situa en el control panorámico (reparto establecido para la creación de sonido estereofónico) posteriormente sustituido por el balance (que compensa los niveles de señal de ambos canales). Proceso por grupo: cuando sea interesante procesar un conjunto de señales comunes se puede asociar las entradas a grupos aplicándoseles así modificaciones a todo el grupo simultáneamente. Las señales pueden ser agrupadas, para esta acción están los canales auxiliares que hacen las veces de pequeños mezcladores. Estas señales son aplicadas a los buses auxiliares y van hasta las salidas auxiliares, gracias a las cuales es posible modificar la señal mediante procesadores externos. Por otro lado tenemos las entradas de retorno que reciben la señal ya modificada. Proceso conjunto: mezcla de diversas fuentes que dará una señal unitaria. Las señales del bus mezcla salen por la salida master. Por otro lado tenemos el bloque de escucha que recoge las señales de entrada y salida y las lleva a la salida de auriculares habiendo dos tipos de escucha: PFL (escucha antes de pasar por el fader) y AFL (escucha tras pasar por el fader). El mezclador a nivel profesional se puede servir de tarjetas insertadas en el chasis que permite la ampliación del sistema. Estos mezcladores incluyen otras funciones como: control de híbridos telefónicos, señalización de tally (cuando se introduce una señal en los micrófonos se desactivan los altavoces de la sala y se monitoriza por los auriculares); control de máquinas (uso de reproductores de manera remota) y línea talkback (micrófono incorporado en la mesa de mezclas y activable mediante un botón que solo manda la señal a las salidas de muestreo).
TEMA 3. EL SISTEMA DAT: Las muestras obtenidas mediante los procesos de conversión (hasta ahora independientes para los canales izquierdo y derecho) se recombinan formando una unica trama compuesta por muestras que a su vez se dividen en grupos de 8 bits correspondientes a los dos canales de audio. El siguiente paso es dotar de protección a la señal frente a los ruidos y fallos de lectura (corta duracion), que se encarga el sistema de Código redundancia clínica. Pero si los fallos de lectura afectará y ruido fueran mas constante en el tiempo, se completa el corrector de errores con un sistema de entrelazado de datos, que consiste en desmembrar el ruido constante de larga duración sin orden correlativo en múltiples defectos de lectura de reducido tamaño siendo estos corregidos por el corrector anterior. A este conjunto de operaciones se le denomina CIRC (Código Redundante Entrelazado y Cruzado). seguidamente aparecerá un señal digital cuta frecuencia depende del valor de las muestras en cada instante. Cuando aparezcan un gran numero de 1 o 0 provocará una señal de frecuencia muy elevada; para establecer un limite se utiliza una técnica denominada modulación de 8 a 10 (sustituye muestras de 8 bits a 10 bits). Para finalizar incorporamos un amplificador que proporcione la corriente necesaria para excitar las cabezas de grabación. intercalado de muestras. Se escriben por filas en la memoria, lectura se hace por columnas, La trama se graba con los datos entrelazados, Al reproducir los fallos se dispersan, pudiendo ser corregidos sin problemas. estructura de cinta dat : Area de Subcódigos:Situada en los extremos donde se podrá almacenar informaciones adicionales relativas al autor, titulo de la canción, códigos de tiempo que faciliten la localización de pasajes y labores de edición. atf(Seguimiento Automatico de Pista)Separadas de la anterior por un hueco (gap) se registran tres tonos de frecuencias distintos (F1 y F2 en una pista, y F2 y F3 en la siguiente pista) que determinaran al compararse entre si la velocidad y el giro de arrastre de las cabezas es correcto. Área de sonido digital: Situada en la zona central ocupada por los datos de sonido, de forma que en cada pista se inscribe una porción de los dos canales de audio. disco compacto: grabacion fisica: Pits y lands: Al ser un método de grabación físico, se crea a partir de los datos digitales de pequeños salientes (pits) sobre la supercifice del disco, que lo leerá un haz de luz láser, Limitaciones de lectura: Presenta limitaciones importantes respecto de las frecuencias que pueden grabarse, puesto que la cantidad y el tamaño de las protuberancias tendrán que estar dentro de ciertos límites que permitan que el lector óptico las interprete, así como un correcto seguimiento de la pista. Por esta razón, para evitar grandes variaciones en las frecuencias de las señales digitales que serán grabadas se aplican dos técnicas:
Codificación EFM: En la señal de sonido se producen múltiples combinaciones que ni resultan adecuadas para el medio de grabación elegido, por lo que se ejecuta una nueva codificación para que cumpla los requisitos del sistema. (Modulación de 8 a 14), Codificación NRIZ: Se aplica un cambio de nivel lógico a cada 1 de la señal original, mientras que los 0 mantendrán el nivel existente. Con esto se consigue disminuir notablemente el número de cambios de nivel de la señal que se grabará, definiéndose mejor la pista de información sobre el disco. bloque optico: Del diodo láser provoca una onda de 780 nm de longitud que se aplica a la rejilla de difracción, donde se generará un grupo de haces secundarios, de donde nos quedaremos los tres de mayor intensidad (uno principal y dos secundarios). Éstos pasarán a través de un prisma semirreflectrante, que en la dirección correcta no opondrá resistencia alguna. Para evitar que los haces secundarios se crearon por difracción, tienden a alegarse cada vez más del eje principal. Para evitarlo se usa una lente colimadora, que se encargara de corregir la trayectoria colocándolos en paralelo. Con los tres haces en la misma dirección, a través de un espejo, llegamos hasta la lente de enfoque, que se encarga que cada uno de ellos concentre sus ondas sobre la superficie del disco. el minidisco: codificacion atrac: ejecuta un proceso de comprensión, de relación aproximada 5:1, basandose en dos rasgos de la audición humana: Umbral de audición Al nosotros tener un nivel minimo de audición, para adaptarnos dividimos en 25 subbandas cuyo nivel se analiza por separado para obtener un patrón fiable de muestras., Enmascaramiento: No percibimos las señales debiles ante la presencia de señales mas potentes, por lo que en los momentos de alta intensidad, se suprimen aquellos que no van a ser percibidos por los oyentes. Dispositivos de grabacion y lectura: Disco magnético óptico; El proceso de grabación se efectúa por medio de una cabeza magnética situada por encima del disco. Que aparte tiene: Capa ferromagnética; Capa reflectante; Prescurco; Un carril con ondulaciones senoidales con el fin de guiar el láser que estable el camino que seguirá la pista de información una vez grabada. se produce el efecto Kerr: Consiste en que cuando un haz luminoso atraviesa un campo magnético, sufre un cambio en la polarización de la onda que propaga. Estos cambios servirán para detectar la información almacenada en el disco. Prisma Wollaston: En el trayecto de retorno de haz láser incluye un prisma Wollaston, formados por dos cristales asociados con un ángulo de 45º, que tiene la propiedad de separar las componentes lumínicas según su polarización, por lo que en su salida aparecerán por cada haz de entrada dos haces secundarios nuevos, cuya intensidad dependerá de la información almacenada en el disco.
TEMA 4; transmision de informacion: Mensaje original, codificador, emisor, medio de propagacion (ruido), receptor, destino. Cuando la distancia entre emisor y receptor aumenta, debemos utilizar sistemas de modulación electrónica. Modulación electrónica: Es la alteración sistemática de uno de los parámetros de una señal, llamada portadora, en función de cómo varíe la amplitud de otra señal, que contiene el mensaje, denominada moduladora.Portadora: Su frecuencia atraviesa mejor el medio de propagación. Moduladora: Señal eléctrica correspondiente al mensaje a transmitir. Modulada: Es la señal que se enviará por el medio de propagación. Modulación en amplitud: La tensión de la portadora varía con los cambios de la amplitud de la moduladora .Índice de modulación: alteracion sistematica de uno de los parametros de una señal. Sobremodulación : es un problema que nos encontramos al modular señales grandes, la señal modulada varía tanto que en los semiciclos negativos la señal de audio llega a anularse por completo. Características de una señal en A.M: Fácil demodulación, sensibilidad ante ruidos, Bajo rendimiento en transmisión, Ancho de banda elevado. Doble Banda Lateral (DBL): Portadora eliminada, Mejor rendimiento de transmisión (50%), Demodulación más difícil, Receptores más caros Banda Lateral Única (BLU): Elimina la portadora y una banda lateral, Mejor rendimiento de transmisión (100%), Demodulación mucho más difícil, Receptores aún más caros Banda Lateral Vestigial (BLV): Elimina parcialmente una banda lateral, Solución de compromiso entre facilidad de demodulación, ahorro de potencia y anchura de canal. Modulación en Frecuencia: La frecuencia de la señal portadora se modifica por los cambios de amplitud de la señal moduladora. Desviación: la cantidad de hercios que ha desplazado la señal modulada. Bandas laterales unica (BLU), (BLV). Se utiliza habitualmente con moduladora digital (PSK, QPSK). Las variaciones de amplitud de la moduladora provocan desplazamientos de fase en la portadora. Transmisión estereofónica: Condicionantes: Compatibilidad: el formato elegido para la transmisión debería permitir a los usuarios con receptores monofónicos seguir recibiendo la señal. Retrocompatibilidad : el sistema de transmisión estéreo habría de posibilitar también de dos sonidos monoaurales. señal multiplex (MPX), Señal suma ( I+D ): programa base que contendría la información total del programa estéreo. Señal diferencia ( I – D ): paquete que permite separar la señales del canal estéreo en el receptor. Tono piloto: informa de la presencia de una transmisión estereofónica y activar los circuitos de demodulación y matrizado. Radio Data System ( RDS ): información de texto complementaria.Codificador Estéreo: Procesado en frecuencia: se aplicara un filtro de preénfasis (paso alto ) aumentará la relación señal/ruido. También se aplicará un filtro paso bajo encargado de delimitar el margen de frecuencias. Frecuencia de corte 15KHz. Proceso de señal principal: las señales del canal izq. y el dch. Se suman para formar el programa principal que se emitirá (I+D). Proceso de señal diferencia: para generar el programa auxiliar será necesario extraer la señal diferencia entre los dos canales (I-D), como sigue estando en la banda original es preciso elevar su frecuencia con una modulación DBL y para ejecutarlo correctamente el modulador necesita una portadora de lo que se encargará el oscilador de subportadora.Frecuencia piloto: la señal del oscilador servirá también para generar el tono piloto de identificación de transmisión estereofónica.SE utilizará un divisor que entregue un ciclo de salida por cada dos que se apliquen a su entrada. Modulador RDS: si la emisora emite el servicio radiotexto, se requiere un modulador PSK que convierta la señal digital generada a una señal senoidal de 57 KHz.
TEMA 5: estructura basica: Unidades de producción: Elaboran el programa, anuncio, etc.; mezclan varias señales y crean una. Control Central: Centralizan señales para emitir, grabar o servir a otras emisoras. Se realizan labores de continuidad. Gestión de señales especiales (conexiones telf., enlaces reporteros…) Centro emisor: Emisión al público y recepción para comunicaciones de servicio. Recursos externos: Realizar programas en el exterior. Comunicación por radioenlace. locutorio(Grabación de entrevistas, noticias, pequeños eventos musicales): Micrófonos: Parte fundamental. Adaptados a voz humana, con espuma antivientos. Monitorización: Para el seguimiento. Altavoces (publicidad principalmente) y auriculares mediante distribuidores de audio. Amplificadores individuales preferentemente. Acondicionamiento acústico. Acondicionamiento ambiental: iluminación > 500 lux y bien anclada (no vibraciones); aire acondicionado sobredimensionado para evitar ruidos, con conducción específica. Control de Producción: Fuentes sonoras: Reproductores varios y micrófono para comentarios a locutores. Líneas de Grabación: Para aquellos equipos que presentes esta posibilidad. Sistemas informáticos: Son desde generadores de efectos, emisores de publicidad (en algunos casos constituyen centro de producción con programas pregrabados en disco duro) Señales externas: Información desde unidades móviles; comunicaciones telefónicas (Híbrido telefónico). Dispositivos de escucha: Monitorización por altavoces. Control Central: Patch Panel: Equipo de interconexionado para conexiones a medio-largo plazo. Conmutadores electrónicos: Para múltiples selecciones y asignaciones de líneas, podemos encontrar Switches (selectores) y matrices de conmutación (varias salidas y entradas de selección libre). Pueden controlarse local o remotamente desde la mesa de control. Fuentes de Señal: Emisión de publicidad; Equipo reproductor con Jingles (sintonía emisora) y música. Grabador Programa: Graba con calidad media, útil para producciones posteriores y ante reclamaciones judiciales. Sistema de Intercomunicación: Para comunicación entre controles de producción, centros de producción y emisión, sistemas móviles… Compresor: Reducción del margen dinámico, recepción con niveles tolerables. Monitorización técnica: Supervisión de la calidad de la señal con medidores en líneas frecuentes. Codificadores telefónicos: Señales de comentaristas externos; conexión entre centro de producción y centro emisor (RDSI). Sala de emisión y enlaces: Audiocodificador telefónico: Enlace bidireccional (radioenlace o telefónico) de alta calidad entre sala emisión y centro producción (si no están en el mismo edificio). Codificador estéreo: En emisoras de modulación en frecuencia se multiplexan canales R/L Generador RDS: Datos digitales de identificación. Equipos de emisión: Se modula la señal a radiar, se amplifica para adaptarla al sistema radiante. Aconsejable unidad de conmutación automática. Radioenlaces: Comunicación entre centros emisores y emisora. Sistemas de antenas: Sistemas radiantes Omnidireccionales, Radioenlaces Direccionales. Sistema radiante: Limitación legal: existe límite en altura efectiva de la antena. Si se sobrepasa, menor potencia. Zonas de sombra: en la cercanía del sistema radiante, bajo campo electromagnético.
TEMA 6: estructura basica: Es en la traslación de las señales de la imagen donde radica la verdadera innovación tecnológica así como la mayor complejidad del proceso. descomposicion de la imagen: El sonido se produce en serie, es decir, los sonidos se colocan uno tras otro en el tiempo, obteniendo el mensaje por agrupamiento de las señales. Igual pasa con su emisión. Una imagen llega a nuestros ojos de forma instantánea proporcionando toda la información en paralelo. Los sistemasde radiofrecuencia no pueden enviar toda la información de la imagen en el mismo momento, por lo que se descompondrá en elementos básicos que pueden ser recompuestos en el receptor. Las cámaras de televisión aplican sistemas de exploración basados en barridos de campo, que consiste en dividir el cuadro de líneas horizontales, formada cada una de éstas por puntos de imagen. Presentan 3 parámetros fundamentales: Luminosidad – indica el brillo que presenta el punto. Matiz – presenta el color puro que contiene dicho punto. Saturación – define la cantidad de color del punto. Para sincronizar la reproducción, al principio de cada línea se inserta un impulso de sincronismo (de línea), que harán posible la correcta ubicación de los datos en el eje horizontal. También se introduce un sincronismo vertical para determinar el momento exacto del inicio del grupo de líneas que integran la exploración de la pantalla. Algunas de las diferencias entre los diferentes sistemas de TV es el número de imágenes exploradas por segundo o la cantidad de líneas que integran una imagen. exploracion entrelazada, cuadro y campo: En España (PAL), las cámaras exploran 25 imágenes por segundo (40 ms cada una). Intervienen 2 factores: la remanencia de la capa fosforescente que cubre internamente la pantalla y aumenta ligeramente el tiempo en que cada dato permanece visualizado y por otra parte, la persistencia visual de la retina humana, que hace que los datos permanezcan grabados en ella el tiempo necesario para que el cerebro crea que se trata de una imagen completa. Para evitar molestias en la visualización, se divide la imagen completa en dos áreas, que contendrán la información en líneas alternadas y serán leídas, transmitidas y reproducidas al doble de la velocidad. Mientras el nº total de líneas se mantiene constante, el de barrido por imagen se duplica, obteniendo una mayor sensación de estabilidad visual (exploración entrelazada). La imagen completa se denomina cuadro, dividida en 2 semi-imágenes llamadas campos. Se emiten 25 cuadros /s (25 Hz), con un período cada uno de ellos de 40 ms, la frecuencia de campos será de 50 Hz con un período de 20 ms.
luminosidad y color: Existen en el interior de la retina del ojo humano unos sensores llamados conos (para el rojo, el verde y el azul). Gracias a la evolución de los sistemas de TV de color, a partir de los antiguos estándares de blanco y negro, aparecen 2 condicionantes en la señal que se emite: Compatibilidad – La señal radiada deberá respetar la estructura de las señales de TV en blanco y negro. Retrocompatibilidad – Los sist. de TV en color han de permitir siempre la reproducción de las imágenes emitidas en blanco y negro. Según esto, se estableció que la señal emitida por un sist en color, debería estar formada por: Luminancia – “Señal de video” contiene las señales de luminosidad de las imágenes, así como los impulsos de sincronización vertical y horizontal. Crominancia – Señal añadida a la anterior y que emite la información del color de cada punto de escena. Sólo interpretada por sistemas de color. Tras el análisis de la imagen, se procede a procesar la información obtenida. La señal compuesta por ambas señales de información recibe el nombre de señal de vídeo compuesto (FBAS). la señal de video: Analizaremos las componentes del vídeo compuesto por separado. El nivel de 0 V se corresponde aprox. Con el color negro, mientras que cuanto más nos alejamos de este nivel, mayor claridad presenta el punto representado. La primera división que se establece en la señal es en cuadros. Cada cuadro contiene 2 campos, con la siguiente estructura: Impulsos de Sincronización Vertical. Serie de 5 impulsos iguales, con un período de 160 µs (2,5 veces el T de una línea horizontal) y 32 µs cada uno. Su ciclo de trabajo (anchura del impulso) es del 75 % del período. Éstos impulsos se integran en uno al llegar al receptor, e indicarán el momento en que comienza un campo. Impulsos postecualizadores. Conjunto de 5 impulsos de igual duración que los de sincronismo vertical, se colocan a continuación de estos, pero con un ciclo de trabajo inverso y más estrecho. Son auxiliares a los de sinc. vertical y sirven para la correcta identificación de dichos impulsos. Se producen en el mismo tiempo correspondiente a 2,5 líneas. Líneas sin información de vídeo. En las 5 primeras líneas se generan los impulsos de vertical y ecualización, la primera línea real de 64 µs recibirá el nº 6 para el primer campo, y el 318 para el segundo. De la 6 a la 22 (318 a 335) tendremos 17 líneas que no contienen información, necesarias en los antiguos receptores de TV. Líneas con información de vídeo. La información de vídeo aparece en la segunda mitad de la línea 23. Desde la línea 24 hasta la 310 se formarán líneas completas de información, que configurarán el primer campo e la imagen, terminando en el límite inferior derecho de la pantalla. En el segundo campo, la información se inicia en el extremo superior izquierdo de la pantalla, por lo que la línea 336 se presenta informativa durante todo su periodo activo. Se completará la imagen en el primer cuadro, hasta llegar a la línea 623, que es la última visible, de 32µs. Impulsos preecualizadores. Para finalizar el campo, se disponen 5 impulsos idénticos a los postecualizadores, para preparar a los receptores para la correcta recepción de los impulsos de vertical del siguiente campo. Ahora nos centraremos en el análisis de una línea de información de vídeo. Cada una, contiene un impulso de sincronismo horizontal, de polaridad opuesta a la info, de 4,7µs y una amplitud del 30% de la Vpp. Sólo representa info el periodo activo de campo. El periodo de borrado de campo comprende desde la segunda mitad de la línea 623 de un cuadro hasta la de la línea 23 del siguiente cuadro.
TEMA 7: Información Cromática: Al evolucionar los sistemas de televisión surgió la necesidad de incorporar la información cromática a la ya existente utilizando el mismo soporte de transmisión. De ésta manera, se encontraron “huecos” en la señal monocromática de video, con suficiente capacidad para poder transmitir la señal correspondiente al color de la imagen a partir de un análisis de la señal, sirviendo de elemento portador. Se crearon estos condicionantes: La señal de color ha de estar modulada de distinta manera a la principal para evitar intermodulaciones y facilitar su demodulación, El método de modulación debe ocupar el menor espectro de frecuencias, La modulación que contenga las señales de color tiene que incluirse en una subportadora de la señal de video principal (Con señales ya existentes), No es necesario transmitir RGB, ya que la luminancia contiene información, Se deben disponer de los sistemas de sincronización necesarios. Fisiología del ojo: El ojo humano es capaz de diferenciar mejor los detalles de los cambios producidos en la cantidad de luz que nos llega que las componentes cromáticas. Por lo tanto, en la generación de la señal de color podremos permitirnos ciertas “licencias” en cuanto a calidad, con el fin de ahorrar información a transmitir. El ojo tiene un ancho de banda limitado, conocido como espectro visible. Éste se extiende desde una longitud de onda de unos 780nm hasta los 380 nm (aprox.). Dentro de este margen se sitúan todos los colores que percibimos, ubicados en diferentes frecuencias.Otro condicionante es la falta de linealidad del ojo humano, basándose en que la intensidad con la que percibimos los colores, no es uniforme y depende en gran medida del color del que se trate. Si consideramos solo las componentes fundamentales de rojo, verde y azul encontraremos que la señal de luminancia estará formada a partir de la suma de las componentes RGB con la misma proporción en que el ojo las visualiza. Y= 0,59 G + 0,3 R + 0,11 B. Sistema PAL: En el caso del sistema PAL, la solución consistió en la transmisión de una señal de crominancia con modulación en amplitud y con cambios de fase, utilizando una subportadora de frecuencia 4,43 MHz.. La señal de crominancia no contendría las señales RGB directamente, sino que se transmitiría únicamente dos señales de las cuales extraer en el receptor las componentes fundamentales, basándose en la transmisión de la señal de luminancia. Además se incorporaría a la señal principal una señal de sincronización de la fase de la crominancia, como señal de control de los colores en la reproducción de la pantalla del televisor. Con la incorporación del color, deberemos añadir a la señal de luminancia las informaciones correspondientes a las componentes cromáticas de cada punto. A partir de la escala de grises se podrá obtener una línea de barras de color formada por: Una zona blanca durante los primeros 52 µs. de periodo activo, representado como, información de luminancia (sin señal de color), Seguidamente aparecerán seis escalones de luminosidad decreciente, correspondientes con seis colores diferentes a los que se les asignara una señal de 4,43 MHz con una fase diferente que determinara el matiz concreto de la línea de información, Por ultimo se observara la franja negra, que no presentara señal de color alguna. La señal de crominancia resultante será de una frecuencia fija pero con cambios de fase para cada color representado en la pantalla, y se añadirá a la señal de luminancia original. Simultáneamente se añadirá en cada línea un “sincronismo de color” que marque la referencia de fase para la correcta desmodulación de los colores por parte del receptor. Éste recibe el nombre “brust”, formado por 9-11 ciclos y con frecuencia de 4,43 MHz. Las señales diferencia de color: Todos los sistemas recurren a transmitir, en lugar de las componentes cromáticas unitarias, otras señales que presentan las siguientes ventajas en la transmisión: El espectro es mucho menor que RGB: En el receptor se pueden regenerar las señales RGB.: Ante transmisiones en blanco y negro las informaciones añadidas se anulan. Éste tipo de señales son las de diferencia de color. Bastara con enviar dos señales diferencia de color, que junto a la de luminancia se generará la tercera. Las señales transmitidas serán R-Y y B-Y. Éstas señales diferencia de color deben integrarse en la información de luminancia, por ello, deben modificarse. En el sistema PAL se utiliza una modulación de amplitud (DBL) con dos portadoras en cuadratura. Una vez realizada la modulación, se obtiene un sistema de dos vectores para cada uno de los posibles colores a representar. Se les asigna las letras U y V, cuyos valores han sido ponderados para evitar intermodulaciones: U= 0,493 (B-Y), V= 0,877 (R-Y). Una vez modificados los vectores U y V se suman generando la señal de crominancia. En definitiva, deduciremos que para cada punto de la imagen se producirá un vector instantáneo de crominancia cuya fase corresponderá al matiz de color a transmitir, y cuyo modulo definirá la saturación del color aplicado. La señal de crominancia: Como ya hemos visto antes, esta señal se obtiene por la suma vectorial de las señales U y V, quedando el color representado por la amplitud y fase de una única señal de crominancia. Para insertar ésta información en el canal de video, se modulan las señales U y V en DBL, con ancho de banda de +/- 1,3 MHz. Para reducir el espectro utilizado, se recortara la banda lateral superior. La frecuencia subportadora para el sistema PAL B/G es de 4,43 MHz. Como las señales Y/C tienen un espectro discreto, la información se agrupara en paquetes de frecuencia múltiplos de la frecuencia de líneas. También deberemos tener en cuenta a la hora de insertar la señal de croma, que la densidad de los armónicos dependen del grado de detalle de la imagen. Por lo tanto, para poder insertar la señal de croma en el canal de video sin mezclarse con la luminancia, deberemos intercalar los paquetes de información de cada uno de ellos. La ubicación será la zona más alta de la banda. Teniendo en cuenta esto y habiendo elegido bien la frecuencia subportadora de croma, sus armónicos quedaran intercalados con los de la luminancia. Sin embargo, se puede producir un problema al captar con la cámara un escena con muchos detalles: El denominado efecto “Muaré”, es decir, los paquetes de señal Y/C se mezclan. Codificación PAL y Corrección de errores: la base de la codificación PAL, esta en que la señal U siempre se modula con fase 0º, mientras que la señal V alterna su fase en cada línea, modulándose a 90º/-90º. El burst también cambia de fase, siendo 135º en una línea y 225º en la siguiente. Cada color se representa con un par de vectores según tenga la señal V en positivo o en Negativo. El problema surge cuando la señal propagada sufre un desfase, cambiando el color original. Afectara también a la siguiente línea de forma similar. La solución llego con la corrección de errores en PAL, que consistía en invertir en el receptor la fase de V en la segunda línea. Sumando las señales de las dos líneas, se obtendrá la fase original, corrigiéndose el error. Instrumentación y técnicas de medida: Osciloscopio o monitor en forma de ondas: Nivel de crominancia, Nivel de burst. Vectorscopio: nivel de burst, fase de burts, nivel y fase de crominancia, nivel de las señales(B-Y), (R-Y).
TEMA 9: Bloque optico: Lentes de enfoque: concentra el punto focal sobre el sujeto que desea captar. Lentes de encuadre (ZOOM): un grupo de lentes se desplazan de atrás hacia adelante. Nº de aumentos x Distancia focal min= distancia focal máx (mm) Lentes de foco trasero: sirve para conseguir mediante un ajuste, la máxima calidad en la posición de gran angular. Una vez hecho el ajuste, la imagen en diferentes distancias focales, deberá ser nítida sin tener que retocar el enfoque. Iris o diafragmaà cortina circular que se abre o se cierra, regulando la cantidad de luz que se envía al interior. Cuanto más bajo sea el nº que se corresponde con el iris abierto, más luminoso será el objetivo. los filtros de camara: La luz incidente es una mezcla de componentes, que llegan en múltiples planos: Componentes P: ondas luminosas que llegan en planos paralelos al eje óptico o próximas. Componentes S el plano de incidencia está más cercano a la perpendicular del eje. Filtro de un cuarto de onda, permite el paso de las componentes cuyo plano de polarización coincida con el eje óptico. Filtros corrección de color (CC), adaptan la luz incidente modificando su Temperatura de color F. de densidad neutra (ND), compensan los excesos en la cantidad de luz de la escena a captar. F.de infrarrojos, limitan las señales de longitud de onda superior a 680 nm. Se utiliza en las cámaras con sensores CCD, pero no para las de tubos fotoconductores. F. paso bajo, completa la banda pasante del filtro óptico de entrada. separacion cromaticca: Prisma dicroico: conjunto de espejos semirreflectantes que permite el paso de uno de los colores (rojo, verde o azul), reflejando el resto. Las componentes se muestrean en captadores. Se compone mediante diferentes espesores de finas capas. Para transferir las componentes básicas de los colores, existen los filtros 7,8 y 9. Para evitar las imágenes fantasma (imagen reflejada no deseada), se utiliza: mascaras opacas, barreras internas, recubrimiento interior. sensores ccd (dispositivos de acoplamiento de cargas: Ventajas en cuanto a las cámaras de tubos: Mucho menor volumen y peso, Menor fragilidad ante golpes, Eliminación de las deformaciones geométricas, Aumento del tiempo de vida útil à x20 manteniendo las caract. invariables para siempre, Reducción drástica del consumo, Mayor sensibilidadà pudiendo realizar tomas con iluminación mínima, Eliminación de la remanenciaà pudiendo hacer escenas con altos contrastes. Todas estas ventajas son gracias al condensador MOS, formado a partir de un sustrato levemente dopado. Se deposita en él una capa de dióxido de silicio. Para conseguir un sensor de imagen, se sustituye el electrodo por una capa de polisilicio transparente que creará un pozo de potencial proporcional a la intensidad luminosa recibida. Los sensores de tipo HAD, se basan en la estructura P-N, que forman pequeños fotodiodos en vez de electrones. Mejoras en las características: Channel Stop: barrera fuertemente dopada que evita la carga excesiva de un pozo pueda juntarse con los adyacentes, Microlentes: concentrará el haz luminoso dirigiéndolo hacia el centro del sensor, por lo que se elimina el riesgo de dispersión incontrolada de la luz. Obturador electrónico: la posibilidad de controlar el tiempo en el que los pozos de potencial están acumulando energía abre nuevas posibilidades de mejora en la definición de imágenes en movimiento. Desplazamiento espacial: la resolución de la imagen captada vendrá determinada por la cantidad de estas células básicas, así como por su tamaño. tipos de ccd: Sensor de transferencia de cuadro (Frame Transfer, FT), area de captación, área de almacenamiento y registro horizontal: Smear: en la imagen aparecen derrames verticales al captar una imagen con puntos de elevada luminosidad, ya que se produce un rebosamiento de los pozos, Lag (efecto cometa): se produce al visualizar un punto altamente iluminado y en movimiento sobre un fondo oscuro. Los derrames se efectúan en la dirección del movimiento de la fuente luminosa. Sensor de tranferencia interlínea (Interline Transfer,IT): Tiene como objetivo mejorar los sensores FT, utilizando un filtro opaco en forma de peine. Se utiliza el obturador electrónico Sensor de transferencia de cuadro interlineal (Frame Interline Transfer, FIT); FIT es la estructura ideal, que dispone de una zona de almacenamiento separada del área sensible (tipo FT) y caminos alternativos para llegar a la imagen (tipo IT). Se disponen intercalados los sensores ópticos junto a los registros de desplazamiento verticales. proceso de luminancia: Se realizaran procesos dirigidos para conseguir la señal de video según el estándar PAL una vez extraídos los 3 colores básicos. Se utilizan dispositivos diferenciados para las señales de luminancia y croma. Corrección gamma La respuesta del tubo de imagen del receptor de TV no es lineal, ya que los luminóforos necesitan una determinada cantidad de energía para poder empezar a emitir luz. Se utilizan gráficas de luz emitidas en función de la señal eléctrica de excitación, y factores numéricos, para garantizar que toda la cadena de transmisión representa fielmente las imágenes captadas por la cámara. El ajuste de gamma se realiza enfocando la cámara sobre una carta que representa dos escaleras de grises. La corrección consiste en obtener una señal de escalones equidistantes a partir de la imagen. Matriz de luminancia: Es necesario unificar las señales RGB para obtener la información de luminancia. Para obtener el nivel blanco debemos establecer los factores de ponderación adecuados al ojo humano. Otros circuitos de luminancia: Mejoradores de detalles: consiste en compensar el limitado ancho de banda de los amplificadores de video. Limitadores de blanco y negro: los niveles excesivos de señal que se extiendan por encima del nivel de blanco o por debajo del nivel de negro deben ser limitados. Controles de pedestal y ganancia: se definirá el nivel min. que entregarán los amplificadores correspondiente al nivel de negro y el nivel de negro. Controles de pendiente y Knee: las cámaras incluyen circuitos codo y pendiente, que modifican la ganancia en la zona alta de iluminación, haciendo que la imagen sea más agradable a la vista. proceso de crominancia: Balance de blancos: Garantiza una correcta representación de los colores captados por la cámara. Se realiza enfocando a una superficie blanca y después pulsando el interruptor, realizándose así el balance automático que queda guardado en la memoria de la cámara, El balance de negro, garantiza una buena captación de niveles bajos de luz. Matriz de crominancia: Se obtiene las señales de rojo y azul respecto de la señal de luminancia, suprimiendo la señal diferencia de verde, que lleva mayor información y por lo tanto mayor ahorro en el proceso de transmisión. Modulador U-V: Se modulan las señales R-Y y B-Y utilizando una portadora con valor múltiplo impar de la mitad de la frecuencia de líneas, para tener un formato idóneo, sin que se produzcan interferencias. unidad de control de camara: Conexión de la unidad de control de cámara: Entrada de sincronización externa: garantiza el funcionamiento síncrono de los dispositivos de video. Conectores: Sincro ext o Genlock in, Entrada de retorno de vídeo: para que el operador de cámara vea en su monitor la señal de programa, Salidas de vídeo: salidas para diferentes formatos de video, Controles remotos, Conexión cámara – CCU: la conexión entre la cámara y el control de producción se puede realizar por cable multicolor, cable triaxial o Fib.op. camaras de procesado digital: Estas cámaras se diferencian de las convencionales en los procesos de matrizado de las señales RGB. Las señales primarias pasan por un proceso previo y después se aplican a tres conversores de analógico a digital, que realizarán un muestreo y conversión de las señales analógicas. Ya en el formato digital, los buses de las señales roja, verde y azul se aplican a un bloque de procesado digital de la señal (DSP), donde se realizarán: Matrices de luminancia y croma, Compresión del margen dinámico, Mejora de detalles. Una vez realizada las operaciones, las señales de luminancia y croma están dispuestas para ser entregadas al usuario.