Recorte (procesamiento de señal)

Una pantalla de osciloscopio de recorte de un amplificador. El amplificador debería emitir una onda sinusoidal limpia con partes superiores e inferiores redondeadas, pero en su lugar están cortadas o recortadas .

El recorte es una forma de distorsión que limita una señal una vez que excede un umbral. El recorte puede ocurrir cuando una señal es registrada por un sensor que tiene restricciones en el rango de datos que puede medir, puede ocurrir cuando una señal se digitaliza o puede ocurrir en cualquier otro momento en que se transforma una señal analógica o digital, particularmente en el Presencia de ganancia o sobreimpulso y subimpulso .

El recorte puede describirse como duro, en los casos en que la señal está estrictamente limitada en el umbral, lo que produce un corte plano; o puede describirse como suave, en los casos en que la señal recortada continúa siguiendo a la original con una ganancia reducida. El recorte brusco produce muchos armónicos de alta frecuencia ; El recorte suave da como resultado menos armónicos de orden superior y componentes de distorsión de intermodulación.

Audio

Esta forma de onda PCM está recortada entre las líneas rojas.

En el dominio de la frecuencia , el recorte produce fuertes armónicos en el rango de alta frecuencia (a medida que la forma de onda recortada se acerca a una onda cuadrada ). La ponderación adicional de alta frecuencia de la señal podría hacer que el daño al tweeter sea más probable que si la señal no estuviera recortada.

Muchos guitarristas eléctricos sobrecargan intencionalmente sus amplificadores (o insertan una "caja de fuzz") para provocar saturación y obtener el sonido deseado (consulte distorsión de guitarra ).

En general, la distorsión asociada con el recorte no es deseada y es visible en un osciloscopio incluso si es inaudible. [1]

Imágenes

Imagen de ejemplo que muestra reflejos apagados. Arriba: imagen original, abajo: áreas destrozadas marcadas en rojo

En el dominio de la imagen, el recorte se ve como áreas brillantes desaturadas (descoloridas) que se vuelven blancas puras si todos los componentes de color se recortan. En la fotografía digital en color, también es posible que se recorten canales de color individuales, lo que da como resultado una reproducción del color inexacta.

Causas

Circuitos analógicos

Un diseñador de circuitos puede utilizar intencionalmente un cortapelos o un fijador para mantener una señal dentro de un rango deseado.

Cuando se presiona a un amplificador para crear una señal con más potencia de la que puede soportar, amplificará la señal solo hasta su capacidad máxima, momento en el cual la señal no se amplificará más.

Procesamiento digital

En el procesamiento de señales digitales , el recorte ocurre cuando la señal está restringida por el rango de una representación elegida. Por ejemplo, en un sistema que utiliza enteros con signo de 16 bits , 32767 es el valor positivo más grande que se puede representar, y si durante el procesamiento se duplica la amplitud de la señal, los valores de muestra de 32000 deberían convertirse en 64000, pero en su lugar se truncan al máximo, 32767. El recorte es preferible a la alternativa en los sistemas digitales (envoltura) que ocurre si se permite que el hardware digital se " desborde ", ignorando los bits más significativos de la magnitud y, a veces, incluso el signo del valor de la muestra, lo que resulta en gran distorsión de la señal.

La incidencia del recorte se puede reducir en gran medida utilizando números de punto flotante en lugar de números enteros. Sin embargo, los números de coma flotante suelen ser menos eficientes de usar, a veces resultan en una pérdida de precisión y aún pueden recortarse si un número es extremadamente grande o pequeño.

Evitar el recorte

El recorte se puede detectar viendo la señal (en un osciloscopio, por ejemplo) y observando que las partes superior e inferior de las ondas ya no son suaves. Cuando se trabaja con imágenes, algunas herramientas pueden resaltar todos los píxeles que son de color blanco puro, lo que permite al usuario identificar grupos más grandes de píxeles blancos y decidir si se ha producido demasiado recorte.

Para evitar la saturación, la señal se puede reducir dinámicamente mediante un limitador . Si no se hace con cuidado, esto aún puede causar distorsiones no deseadas, pero evita que los datos se pierdan por completo.

Reparar una señal recortada

Cuando se produce un recorte, parte de la señal original se pierde, por lo que una restauración perfecta es imposible. Por lo tanto, es preferible evitar el recorte en primer lugar. Sin embargo, cuando la reparación es la única opción, el objetivo es crear un reemplazo plausible para la parte recortada de la señal.

Ver también

Referencias

  1. ^ Zottola, Tino (1996). Reparación de válvulas y amplificadores de guitarra y bajo . Rastreador audaz. pag. 6.ISBN _ 0-933224-97-4.