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Timbre (señal)

Una ilustración de sobreimpulso , seguido de tiempo de timbre y estabilización .

En electrónica , procesamiento de señales y video, el zumbido es la oscilación de una señal, particularmente en la respuesta de escalón (la respuesta a un cambio repentino en la entrada). A menudo, el zumbido es indeseable, pero no siempre, como en el caso del acoplamiento inductivo resonante . También se lo conoce como "caceo" . [1]

También se conoce como ondulación , particularmente en electricidad o en respuesta al dominio de frecuencia .

Circuitos eléctricos

En circuitos eléctricos , el zumbido es una oscilación de voltaje o corriente . El zumbido puede ser indeseable porque hace que fluya corriente adicional, desperdiciando así energía y provocando un calentamiento adicional de los componentes; puede provocar que se emita radiación electromagnética no deseada [ cita requerida ] ; puede aumentar el tiempo de estabilización para el estado final deseado; y puede provocar la activación no deseada de elementos biestables en circuitos digitales . Los circuitos de comunicaciones con zumbido pueden sufrir fallas .

Las dos fuentes eléctricas de este timbre son:

  1. Respuesta transitoria resonante debido a capacitancias e inductancias parásitas no deseadas en el circuito que crean una frecuencia resonante . [2] Esta suele ser la respuesta de amortiguación después de un sobreimpulso o subimpulso, y por lo tanto, estos conceptos relacionados a veces se confunden. Este zumbido se puede reducir con una velocidad de respuesta más lenta y posiblemente eliminarse amortiguando críticamente la resonancia.
  2. Reflexión de la señal , que puede minimizarse mediante la adaptación de impedancia .

Si bien ambos problemas se pueden solucionar con una resistencia de terminación en serie , una resistencia no puede amortiguar críticamente la respuesta y al mismo tiempo igualar perfectamente la impedancia sin perder algo de potencia en la resistencia en serie, por lo que puede ser preferible un capacitor de derivación . [3]

Vídeo analógico

En un circuito de video con tubo de rayos catódicos (CRT) , el zumbido eléctrico provoca imágenes fantasma repetidas y muy espaciadas de un borde vertical o diagonal donde lo oscuro cambia a claro o viceversa, yendo de izquierda a derecha, con lo que la intensidad del haz de electrones sobrepasa y no alcanza la intensidad deseada varias veces en lugar de estabilizarse rápidamente. Este rebote puede ocurrir en cualquier parte de los componentes electrónicos o del cableado y, a menudo, es causado o acentuado por un ajuste demasiado alto del control de nitidez.

Audio analógico

El zumbido puede afectar a los equipos de audio de diversas maneras. Los amplificadores de audio pueden producir zumbido según su diseño, aunque los transitorios que pueden producir dicho zumbido rara vez ocurren en las señales de audio.

Los transductores (es decir, micrófonos y altavoces ) también pueden sonar. El sonido mecánico es un problema mayor en el caso de los altavoces, ya que las masas en movimiento son más grandes y se amortiguan con menos facilidad, pero, a menos que sean extremos, es difícil identificarlos de forma audible.

Procesamiento de señales

En el procesamiento de señales , el término "ringing" puede referirse a artefactos de ring : señales espurias cerca de transiciones abruptas. Estos tienen varias causas y se producen, por ejemplo, en la compresión JPEG y como pre-eco en algunas compresiones de audio digital .

Las señales construidas como solo una serie de Fourier parcial (no infinita) de una función que contiene discontinuidades (por ejemplo, cuando se aplica un filtro de paso bajo de pared de ladrillo a una onda cuadrada ) crean un error de timbre llamado fenómeno de Gibbs antes y después de cada discontinuidad.

Véase también

Referencias

  1. ^ Oxford English Dictionary (2.ª ed.). Oxford University Press. 1989. f. La acción de una máquina, instrumento, sistema, etc., que oscila (véase oscilación v. 7b); una oscilación indeseable en torno a una velocidad, posición o estado de equilibrio.
  2. ^ Johnson, H. y Graham, M. Diseño digital de alta velocidad: un manual de magia negra . 1993. págs. 88-90.
  3. ^ Peterson, Zachariah (9 de enero de 2023) [19 de agosto de 2019]. "Amortiguación y transferencia de reflexión con una resistencia de terminación en serie". Altium . Archivado desde el original el 30 de enero de 2023 . Consultado el 9 de enero de 2024 .

Enlaces externos