Tipos de distorsión en modulación Delta

La Modulación Delta (DM) es un sistema de procesamiento de información usado para convertir una señal en información digital. Por ser eficiente y emular buena fidelidad, se usa a menudo para codificar audio de fuente viva en archivo legible por computadora. Bajo ciertas circunstancias, DM puede fallar al reproducir una buena aproximación de la fuente. Estas situaciones se llaman "distorsión" y hay dos tipos principales en DM.

Entendiendo DM

Para entender los tipos de distorsión que DM puede crear, ayuda entender el mecanismo que DM usa para procesar una señal. DM intenta cuantizar una señal de entrada usando un algoritmo de comparación simple. En lugar de medir el nivel de señal, mide la diferencia entre el nivel de la señal de entrada al inicio y final de un período de muestreo. Si la diferencia es positiva, el codificador DM crea un pulso negativo, y si es negativa, genera un pulso positivo. Los pulsos se envían a un integrador, que causa una transición paso a paso hacia la onda fuente real. Como los tamaños de paso son fijos, DM puede tener dificultad creando representaciones precisas de la fuente.

Distorsión por sobrecarga de pendiente (Slope Overload)

Como DM depende de un número discreto de bytes para muestrear audio, la tasa de muestreo impone un límite a qué tan cerca puede aproximar la forma de la onda de audio. El "delta" es el tamaño de los pasos individuales. Gráficamente, la aproximación parece una escalera. Cuando la pendiente de la forma de onda supera la capacidad del tamaño de paso de DM, se crea infidelidad llamada distorsión por sobrecarga de pendiente. Estas distorsiones son comunes en secciones sinusoidales pronunciadas de una onda fuente.

Distorsión por ruido granular (Granular Noise)

Cuando el tamaño de paso de DM es demasiado grande comparado con la onda de entrada, se crea distorsión. Al buscar DM un paso que aproxime el área, selecciona niveles que fluctúan tanto arriba como abajo de la forma original. Esta fluctuación se llama ruido granular. Las distorsiones granulares son especialmente comunes en secciones planas u horizontales de la onda.

Conclusión

Tan importante como entender los tipos de distorsión de DM es entender cómo superar sus limitaciones. Como las técnicas DM fallarán sin aumento significativo de procesador y filtrado, rara vez se usan sin modificación. Sigma DM es una modificación que puede minimizar estas distorsiones y debería explorarse por quien use codificación DM.