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Introducción. Cómo será de su entendimiento en los medios de almacenamiento ópticos, así sean LaserDisc, CD, DVD, HD DVD, BluRay, MiniDisc, UMD. Usan para su funcionamiento un haz de luz laser, por lo cual se logra que no exista contácto entre el dispositivo recuperador OPU (Optical Pick-Up) y el medio de almacenamiendo. ¿Cómo se logra entonces el enfoque? Fotodetectores. El enfoque se logra gracias a 4 fotodetectores, en un arreglo de mosaico. Estos fotodetectores reciben el nombre de A, B, C y D. Existen otros 2 fotodetectores llamados E y F, pero eso son para el servomecanismo de seguimiento o tracking. Cosa que ya explicaré después. Cuando el enfoque es correcto y el haz laser está enfocado en un punto de 1,600nm (CD), 1,100nm (DVD), 620nm (HD DVD), 480nm (Blu-ray) Esto es lo que se forma en la superficie de los fotodetectores Un círculo perfecto. Pero cuando es enfoque no es correcto, digamos que el disco se aleja de el lente, esto es lo que se forma. Y si en cambio el disco se acerca, se produce lo opuesto. Ahora, ustedes se preguntaran, ¿cómo es posible que un circulo se transforme en una elipse? La respuesta la tiene un elemento óptico llamado lente cilíndrica. Lente cilíndrica. Una lente ciíndrica enfoca la luz en una linea y no en un punto, cosa que hacen las lentes biconvexas comunes. Así que el círculo que se forma en los fotodetectores, se forma solo cuando la lente ciíndrica no puede enfocar bien, y cuando se forma una elipse se quiere acercar a uno de sus puntos focales, donde aparecería una linea, pero solo se toman las partes donde se forma una elipse. Pero para entender mejor eso, deben de estudiar algo de teoría óptica. Servomecanismo. Si ya comprendieron cómo se comporta la lente cilíndrica cuando la luz la atravieza, ahora vamos a ver cómo se hace para mandar el voltaje correcto y en la dirección correcta para bajar o subir la lente. De los 4 fotodetectores, se suman la salida de ellos en pares A+C y B+D y entran a un amplificador operacional, el cual entrega a su salida un voltaje positivo o negativo, dependiendo si se quiere subir o bajar el lente. Y ese proceso continúa durante toda la reproducción del disco. Fuentes de algunas imágenes. https://en.wikipedia.org/wiki/Compact_disc https://es.wikipedia.org/wiki/Laserdisc https://es.wikipedia.org/wiki/Universal_Media_Disc https://en.wikipedia.org/wiki/MiniDisc

¿Qué es un osciloscopio? Un osciloscopio es un instrumento de medición que nos permite ver el comportamiento de una señal o voltaje a lo largo del tiempo. Divisiones Cómo pueden ver en esa imagen, la pantalla del osciloscopio está dividida en pequeños cuadrados llamados divisiones. 10 divisiones horizontales y 8 divisiones verticales. El valor de cada división está determidado por las perillas de VOLTS/DIV y TIME/DIV Marcados como B1, B2 y H2 en la siguiente imagen Los puntos rojos son los controles variables, que siempre deben estar en la posición CAL, de no estar en la posición CAL, las mediciones no van a ser precisas. Los controles variables son para Canal 1, 2, y para la perilla de TIME/DIV. Acoplamiento El acoplamiendo AC te permite seleccionar si lo que quieres medir es el valor de AC presente en un voltaje de DC, es muy útil si lo que quieres es medir el rizo de un voltaje de DC. El coplamiendo DC te permite ver el nivel de voltaje. Ejemplos Obviamente dichos valores van a cambiar de acuerdo con las posiciones de las perillas VOLTS/DIV y TIME/DIV. También es muy importante tomar en cuenta si la sonda tiene un switch de atenuación X1 o X10, para que los resultados de las mediciones sean precisos, ya que no es lo mismo ver una señal que aparentemente es de 10V pico a pico, si no nos damos cuenta que la sonda está en la posición de atenuación X10 que indicaría que la señal es de 100V pico a pico y no 10V. Trigger o disparo El trigger o "disparo" (cómo se le conoce en Español) nos ayuda para mantener la señal "congelada" en la pantalla del osciloscopio. El trigger lo que hace es dibujar la señal en el mismo momento una y otra vez, dándonos la sensación de que la señal se ha detenido. También podemos cambiar el nivel donde se hace el trigger Pero si nos salimos del límite de la señal, donde no es posible conseguir que el osciloscopio pueda hacer el trigger, nos vamos a encontrar con algo parecido a esto Añadido a poder cambiar el nivel de trigger, también podemos cambiar la dirección en donde se hace el trigger, ya sea hacer el trigger en la parte positiva o ascendente de la señal, o hacerlo en la parte negativa o descendente de la señal. Trigger + Trigger - Acoplamiento de trigger El acoplamiento de trigger, en mi osciloscopio está marcado como AC, TV-F y TV-L TV-F y L son usados para hace el trigger el los cuadros (F) o en las líneas (L) en la señal de video compuesto, y pues cómo las TV de tubo ya no son tan importantes, esos modos ya casi no se usan. El acoplamiento AC del trigger, es lo que vas a querer usar siempre. Source o fuente Este botón o palanca selecciona de donde va a provenir la fuente del trigger, si de la señal del canal 1, canal 2, de la línea de voltaje (50/60Hz) o de alguna fuente externa. Mi osciloscopio solo tiene VERT, CH1, CH2, LINE, y EXT. VERT va a obtener el trigger de la señal del canal 1 siempre y cuando el selector de modo esté en CH1, ALT, CHOP o ADD, si el selector de modo está en CH2, el trigger se va a obtener de la señal del canal 2, aún sin seleccionar CH2 en la fuente del trigger. CH1 va a obtener el trigger de la señal de canal 1. CH2 va a obtener el trigger de la señal de canal 2. LINE va a obtener el trigger de la señal de la toma de corriente, 50/60Hz. EXT va a obtener el trigger de una señal externa. Modo de trigger En mi osciloscopio está marcado como AUTO, NORM y X-Y AUTO, siempre te va a mostrar rasto, exista trigger o no. NORM, solo te va a mostrar rastro al existir trigger válido en la señal, si no hay trigger no vas a tener rastro. X-Y, va a pasar por alto la cofiguración de TIME/DIV, y en lugar de mostrarte tiempo en el eje X y voltaje en el eje Y, te va a mostrar voltaje en ambos canales. El modo X-Y es lo que te va a permitir dibujar cosas en la pantalla del osciloscopio, usando un canal para mover el haz verticalmente y otro canal para movel el haz horizontalmente. Y pues bien, eso es lo básico que necesitan saber para utilizar un osciloscopio y no sentirse intimidados por el . Les hubiera puesto más imágenes y videos con señales reales en lugar de imagenes del photoshop, pero destruí la cámara de mi teléfono por querer hacer unos experimentos . Hasta la próxima.

Para comenzar, algo de "historia". Todos alguna vez hemos escuchado que la música en formato FLAC "suena mejor"; que un muestreo de 192KHz (esto es, 192,000 muestras de la señal de audio son tomadas cada segundo), es mucho mejor que un muestreo de 44.1 o 48KHz cómo máximo en MP3. O que una profundidad de 24bits es mejor que una de 16bits. Dicho eso, debo admitir que yo creía lo mismo, y tenía ganas de hacer un post sobre eso. Muestreo. Una persona que no sabe sobre el tema ve números más grandes y piensa que obviamente la diferencia debe ser muy grande, después de todo 192,000Hz es mayor que 44,100Hz. Y no hablemos de muestreos tan gigantes y absurdos cómo 5,644,800 Hz, usados en grabadores DSD que es el doble de SACD (2,822,400 Hz). Ejemplos. Aquí les muestro 2 señales senoidales, una de 19KHz (arriba) y la otra de 2KHz (abajo) con un muestreo de 44.1KHz. Cada linea roja es una muestra, en un segundo hay 44,100 muestras. Piensen en esas 44,100 muestras que son tomadas cada segundo, y se darán cuenta que resulta imposible notar las pequeñas diferencias que pudieran estar entre una muestra y la siguiente. Como se dieron cuenta, la señal de 19KHz luce muy mal comparada con la de 2KHz, eso es porque la señal está siendo representada por una menor cantidad de muestras. Ahora, ustedes se preguntaran Eso debe sonar horrible, no? La respuesta es no, esa señal que ustedes ven toda horrible, es una representación erronea por parte de Audacity de una señal de 19KHz perfecta, y para muestra, una prueba de la salida de audio donde se pueden observar al mismo tiempo tanto la señal de 19KHz, cómo la de 2KHz. Y cómo pueden apreciar, (aparte de algo de ruido externo) la señal de 19KHz es representada perfectamente. Y ya vendrán los que digan que oviamente FLAC "suena mejor" porque tiene un muestreo mayor, profundidad de bits mayor, les van a mostrar el espectro gráfico del sonido y demás datos, pero se olvidan de algo muy importante... Que puedas medir una mejoría, no significa que la puedas escuchar. Prueba con una frecuencia de 20KHz, se ve horrible pero las apariencias engañan . La salida en el osciloscopio es una onda senoidal perfecta, y con un muestreo de 44.1KHz. Profundidad de bits. La profundidad de bits no la puedo explicar bien, pero la forma más simple de hacerlo para que cualquier persona note dicha diferencia entre 16 y 24/32bits, es esto. Una profundidad de bits mayor solo ayuda a las partes silenciosas de la música, y para poder apreciar dicha diferencia se necesita escuchar la música a un volumen mayor al que la mayoría de las personas está acostumbradas a escuchar. -100dB es demasiado silencioso como para poder escuchar algo. 8bits sonaría algo parecido a esto Cuyo rango dinámico está entre 60dB en perfectas condiciones llegando a bajar a 40dB. Corrección provista por @goordoo7000 Bit Depth: 192.6db = 32Bits (No 140/150) 144.49db = 24Bits (Rango típico para rippear un Vinilo en optimas condiciones) 120.4db = 20Bits (Lo de un DVD Estándar) 96.33db = 16Bits (No 120db) / (Un Cassette en excelente estado) 66.23/96.30db = Rango de los 12/15Bits 66.22db = 11Bits 48.1db = 8Bits (Rango típico de una consola vieja de Nintendo, no del cassette) 24db = 4Bits (Rango típico de un DPS-4bit del Nintendo GameCube) Preguntas y respuestas. - ¿FLAC suena mejor que un buen MP3? - No. - ¿La persona promedio podría diferenciar entre las 2? - No. - ¿Que hay de SACD (Super Audio CD)? - Muestreo demasiado alto, innecesario para música, microsegundos de diferencia entre una muestra y la siguiente que no es posible que un humano la pueda percibir y estás muestreando información redundante. Sería cómo jugar Metal Slug a 2560x1792 cuando 320x224 es suficiente. No ganas calidad por incrementar la resolución de algo si la información que quieres reproducir no está presente. - ¿Puedes mostrar algo donde FLAC/WAV salgan victoriosos y sean la mejor opción a usar? - Si. Quake WAV Quake MP3 (320kbps - 48KHz) Y eso es, así de simple es el concepto de muestreo y profundidad de bits. A menos que se usen con propósitos científicos, donde se requiera la representación de frecuencias mayores a las del límite del oído humano, para música 44.1/16 es suficiente. Respuesta en frecuencia. FLAC puede almacenar frecuencias por encima de 20KHz, pero dichas frecuencias no tienen una amplitud suficiente cómo para ser percibidas por cualquier persona. En esta imagen se observa la respuesta de frecuencia de un FLAC a 96KHz, que nos dá un máximo de 48KHz. Y también se puede notar cómo las frecuencias por encima de 20KHz son de menor amplitud. Suerte escuchando algo por debajo de -60dB . La linea blanca representa el corte por encima de 20KHz que hace el MP3, que cómo pudieron ver, dichas frecuencias no tienen la amplitud necesaria como para ser percibidas. MP3 a 320Kbps puede mantener frecuencias dentro del límite del oído humano, así que es suficiente para música. Ahora, cual es la diferencia entre MP3 a 320, 128 y el horrible 96Kbps? Rango dinámico y compresión de el mismo. La compresión del rango dinámico, es la técnica usada para hacer que las partes silenciosas suenen más fuerte. Pero los "audiófilos" sacan cada excusa para defender su hobby. Para archivar, seguro, FLAC o WAV son mejores, pero para una escucha normal, MP3 es más que suficiente. Para otras preguntas, dudas o correcciones, están a su disposición los comentarios. Hasta la próxima.

Introducción En mi post anterior les expliqué (de la forma más fácil que pude) la manera en la que se llevaba a cabo la función de enfoque en prácticamente cualquier medio de almacenamiento óptico. http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/18764903/Como-se-Logra-el-Enfoque-en-Medios-Opticos-CD-DVD-Blu-ray.html Ahora les voy a explicar el funcionamiendo del servomecanismo que se encarga de mantener el haz laser siempre sobre el track de información. Fotodetectores Otra vez los fotodetectores, pero esta vez no son A, B, C y D, esta vez son solo E y F. Y esta vez el sevomecanismo es un poco más simple. Cómo pudieron observar el área de los fotodetectores E y F es mayor a el área de los fotodetectores A, B, C y D esto es porque lo único que miden los fotodetectores E y F es la cantidad de luz. Ahora, en la superficie de datos del disco, esto es lo que aparece Cómo pueden observar, además del haz principal que es el que se encarga de recuperar la información, hay otros 2 haces secundarios. Esos 2 haces secundarios solo están "mordiendo" parte del track de información por un lado y por otro. Y cómo pueden imaginarse, en caso de que el track de información se mueva horizontalmente, uno de los haces va a reflejar más luz ya que va a caer en la superficie de espejo del disco, eso va a traducirse en que uno de los fotodetectores E o F va a recibir más luz. GIF Rejilla de Difracción El elemento responsable de que existan esos 2 haces secundarios, es un elemento óptico llamado rejilla de difracción. Así como el lente cilíndrico transforma un círculo en una elipse, la rejilla de difracción transforma el haz principal en varios haces secundarios (y terciarios) pero solo se usan el haz principal y los 2 haces secundarios. Esto es lo que verían atravez de la rejilla de difracción. Cómo pueden ver, además de el "haz" principal, se pueden observar otros "haces". Comentarios finales Cómo podrán ver, los servomecanismos utilizados para la lectura de tus discos, son cosas impresionantes que no todos conocen. Ahora cada que pongas a reproducir un CD de audio, un DVD, un Blu-ray, recuerda que esos servomecanismos están haciendo su trabajo, no es magia, solo es óptica . Ahora les muestro un modelo (no a escala) de las partes internas de un recuperador óptico. El lente colimador solo se encarga de que los haces sigan la misma dirección. Y ahora que me acuerdo, hay una excepción, casi todos los reproductores de CD/DVD/Blu-ray etc usan el sistema de 6 fotodetectores. Solo hay una clase de reproductores que usan solo 4 para ambas cosas (enfoque y seguimiento), y es en algunos reproductores Philips/Magnavox que usan el sistema de 1 solo haz en donde el recuperador óptico solo cuenta con la bobina de enfoque, el tracking se hace moviendo todo el ensamble. El enfoque se logra de la misma manera, pero el tracking se logra midiendo la diferencia que hay de luz entre los 4 fotodetectores. https://en.wikipedia.org/wiki/CD_player#Analogue_signal_recovery_from_the_disc Y aquí una vista de los 4 fotodetectores Y bueno, me parece que eso es todo. En algún futuro talvez explique otra cosa .