16 MIGUEL ÁNGEL LAGUNAS HERNÁNDEZ
2. Conversión analógico-digital Dado que el carácter analógico de una señal de banda limitada conlleva la existencia de redundancia, puede decirse que tanto voz como audio, en su origen, tienen redundancia que en un principio no sería necesario transmitir. Esta redundancia es imprescindible para nuestro sistema auditivo en audio e igual para el reconocimiento del locutor en voz. La cuestión es que el muestreo de estas señales elimina esa redundancia, pero carece de compresión. Es decir, la señal a partir de sus muestras se recupera sin pérdidas. Con todo, aún falta un proceso, que es la digitalización en sí, es decir, reducir el conjunto de infinitos valores diferentes en la amplitud de las muestras a un número finito de niveles M. Este número finito de niveles determinaría un número de bits b, igual a logaritmo en base dos de M, que se utilizarían para la digitalización de las señales mencionadas. La denominada cuantificación o mapeado de un conjunto de infinitos valores en M valores, está sujeto al principio de que es imposible mapear un espacio de dimensiones mayor a otro inferior sin pérdidas. El proceso de cuantificación implícitamente tiene pérdidas debidas al denominado ruido o error de cuantificación, lo que viene a significar unas pérdidas que penalizarían la transmisión digital de estas señales. La relación señal a ruido crece 6 dB por cada incremento en 1 bit (siempre que b sea mayor o igual a 3) en la cuantificación, es decir 6 dB cada vez que M se duplica. Además, esta relación señal a ruido de cuantificación experimenta una degradación severa cuando crece el factor de pico (potencia máxima versus potencia media) de la señal a cuantificar. El tema del ruido de cuantificación fuerza a que de nuevo haya de recurrirse a la naturaleza de la fuente y al destino. En generación la voz presenta un ancho de banda de 3,8 KHz que se muestrea a 8 KHz. La calidad, es decir inteligibilidad y reconocimiento de locutor, es perfecta con 6-7 bits por muestra (alrededor de 40 dB de SNR). De este modo la velocidad de información necesaria sería 56 kbps. En el mismo principio para el sistema auditivo y audio, el ancho de banda en origen sería de 18-20 KHz (frecuencia de muestreo a 44 KHz) y la
