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A3. MEDICIÓN DEL ESPECTRO DE LA SEÑAL SONORA MEDIANTE
TRANSFORMADA RÁPIDA DE FOURIER (FFT)
El teorema de Fourier demuestra que cualquier forma de onda del dominio tiempo puede ser
representada por la suma, oportunamente pesada, de una serie de funciones de seno y coseno.
p
El análisis del espectro mediante FFT consiste en calcular la amplitud, es decir los pesos, de
los componentes seno y coseno que forman la señal sonora: el nivel sonoro viene tomado, en alta
frecuencia respecto a la banda audio de interés (por ejemplo en 48 kHz), se calcula por lo tanto,
aplicando el algoritmo de la transformada rápida de Fourier (FFT), la dimensión de cada una de las
componentes seno y coseno que componen la señal audio; viene por lo tanto visualizado,
gráficamente, el espectro en función de la frecuencia, es decir el espectrograma.
El análisis del espectro, sumado a la medición del nivel sonoro para banda larga (por ejemplo
con ponderación A), proporciona información sobre la posible "concentración" de ruido en algunas
frecuencias (componentes tonal) o permite determinar el nivel de distorsión.
En los fonómetros el análisis espectral para bandas estrechas, de octava o de tercio de octava, se
realiza normalmente colocando filtros (analógicos o digitales) para poder medir sólo los
componentes en un reducido campo de frecuencias. Utilizando un banco de estos filtros que cubra
el entero campo audio es posible obtener el espectro para bandas con ancho porcentual constante.
Aplicando esta técnica a los fonómetros-analizadores digitales modernos, existe una
limitación en el número de filtros diversos que es posible utilizar cuando se debe realizar el análisis
espectral en tiempo real, mientras el nivel sonoro es adquirido sin solución de continuidad. Cuando
se quiere aumentar el número de bandas en las que dividir el espectro audio, es decir cuando se
quiere aumentar la resolución en frecuencia, es necesario adoptar la técnica de la FFT.
Con esta técnica, un segmento de la trayectoria sonora, tomado a alta frecuencia, se
"transforma" en un espectro mediante el algoritmo de la FFT. El teorema de Nyquist demuestra que
si se desea obtener un espectro que se extienda hasta un frecuencia f es necesario tomar muestras de
la señal audio a un frecuencia al menos doble, o sea superior a 2f. Prácticamente, para obtener un
HD2110L
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V4.4
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