Contrastación de algoritmos de análisis de espectro sonoro con un instrumento normalizado

MIYARA, FEDERICO; CABANELLAS, SUSANA; PASCH, VIVIAN; YANITELLI, MARTA; ACCOLTI, ERNESTO; MIECHI, PABLO

MECANICA COMPUTACIONAL

Mecánica Computacional

Año: 2009 vol. XXVI p. 199 - 199

En la actualidad existen diversos instrumentos de medición disponibles comercialmente capaces de realizar medición del espectro sonoro en bandas de octava y tercio de octava de acuerdo con lo estipulado en la norma IEC 61260. Los mismos son, todavía, excesivamente costosos pese a que el costo de la electrónica digital de alta fiabilidad es cada vez menor. La tendencia moderna es  fabricar instrumentos con un sistema de cómputo programable para el cual se proveen módulos de software que permiten no sólo extender las prestaciones y los tipos de análisis disponibles, sino además una actualización sin cambiar el hardware. Esta facilidad, que permite amortizar los costos de diseño del hardware, contrariamente a lo que podría presuponerse no ha traido aparejada una reducción de costos sino, por el contrario, un incremento a través del elevado costo de cada módulo. Una alternativa viable es utilizar un instrumento de mínimo costo y prestaciones capaz de proveer una señal calibrada a un grabador digital en formato PCM lineal (no comprimido). La señal será analizada ulteriormente por computadora (o, eventualmente, con un sistema DSP dedicado de bajo costo) admitiendo una enorme variedad de tipos de análisis. Dado que el propósito es reemplazar un instrumento de medición costoso por una cadena de medición con varios elementos heterogéneos, a efectos de que los resultados sean comparables con los que produce un medidor dedicado es necesario realizar comparaciones ante diferentes tipos de señales. En el presente trabajo se estudian varios enfoques algorítmicos para realizar el análisis de espectro y se comparan los mismos con los resultados obtenidos con un analizador de espectro normalizado (Brüel & Kjaer 2250). Los métodos estudiados son la transformada rápida de Fourier (FFT) con clasificación en el dominio frecuencial, el filtrado con respuesta al impulso infinita (IIR) y técnicas de submuestreo (filtrado multitasa), el filtrado con respuesta al impulso finita (FIR) y el filtrado FFT mediante técnicas de solapado-suma (overlap-add). Se evalúan las respuestas de ambos sistemas ante las mismas señales sintéticas digitales, incluyendo tonos puros con frecuencia estacionaria ajustable, barridos de frecuencia y ruidos de banda ancha.