Facultad De Ingeniería Practica 4 Sistemas.docx

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de ingeniería Materia: Laboratorio Sistemas de comunicaciones electrónicas.

Practica lV Análisis de Señales Aleatorias Integrantes del equipo:  

Edgar Alfredo Herrera Cruz Escamilla Badillo Ángel

Grupo: 03

Fecha 22 de octubre del 2018

Objetivos: 1. Conocer el rango de frecuencias de la voz y el oído 2. Conocer la diferencia entre el rango teórico y el rango experimental

Introducción Una señal aleatoria, tiene mucha fluctuación respecto a su comportamiento. Los valores futuros de una señal aleatoria no se pueden predecir con exactitud, solo se pueden basar en los promedios de conjuntos de señales con características similares. Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales, se originan por el movimiento de alguna porción de un medio elástico. La señal de voz está constituida por un conjunto de sonidos generados por el aparato fonador, esta señal acústica puede ser transformada por un micrófono en una señal eléctrica, la señal de voz es una señal especial pues codifica mediante sonidos el lenguaje hablado. Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales, es decir, necesitan un medio material para su propagación y las partículas del medio actúan en la misma dirección en la que se propaga la onda. Pueden propagarse en medios sólidos, líquidos y gaseosos, la velocidad a la que se propaga el sonido no depende de su intensidad o cualidades, sino únicamente de las propiedades del medio.

Lista de experimentos:

1. Medición de rango de frecuencias perceptibles por el oído humano 2. Medición del rango de frecuencias de la voz humana

Lista de equipo: ● ● ● ● ● ● ●

Generador de funciones (Agilent 33220A) Osciloscopio (Philips PM 3065) Multimetro (Fluke 45) Analizador de espectros (Stanford-RS 760) Micrófono Bocina Preamplificador

Cuestionario Previo Practica 4

Preguntas 1. Investigue y anote qué son las señales aleatorias 2. ¿Por qué no se escucha la frecuencia cero? 3. ¿Por qué el rango de frecuencia de nuestra voz es menor al rango de frecuencias que podemos oír? 4. Investigar el equivalente matemático, en el dominio del tiempo o en el de la frecuencia, de los conceptos de acústica: intensidad, tono y timbre 5. ¿Por qué se considera a la voz como una señal aleatoria? 6. Investigue el intervalo convencional de las frecuencias de voz y audio. 7. De una breve explicación de cómo se estudian matemáticamente las señales aleatorias. 8. ¿En qué campo se puede aplicar lo aprendido en esta práctica? Respuestas 1. Son aquellas señales que toman valores aleatorios en cualquier tiempo dado y deben ser caracterizadas estadísticamente. 2. Porque la frecuencia cero no es una función. 3. Porque los órganos encargados de recibir el espectro audible son más sensibles que nuestras cuerdas vocales. 4. Tono: Es la sensación auditiva, que caracteriza los sonidos como más agudos o más graves, está en función de la propiedad física llamada frecuencia. Un tono puro corresponde a una onda senoidal f(t)=Asen(2π ft) Intensidad: Se define como la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación. I = A/N Donde I es la intensidad del sonido, A es la potencia acústica y N es el área normal a la dirección de propagación. Timbre: Es la cualidad que caracteriza un sonido, que puede ser agudo o grave según la altura de la nota que corresponde a su resonador predominante.

5. Porque todas las personas tienen diferente tono de voz, además de que no es predecible lo que va a decir una persona 6. Voz: 250 [Hz] – 3000 [Hz] Audio: 20 [Hz] – 20 [KHz] 7. Son estudiadas mediante métodos estadísticos y de probabilidad. 8. El estudio de señales aleatorias se puede aplicar en muchos campos, como las comunicaciones, ingeniería acústica, bio-medicina, sismología, etc. Desarrollo de la práctica

1. Con el generador de señales y la bocina, determinamos un rango de frecuencias que pudimos escuchar

60 Hz

Ruido Hum

1 KHz

Señal de prueba

4 KHz

Ruido molesto

9 KHZ

Ruido más fuerte

17 KHz

Ya casi no se escucha

2. Diagrama de conexiones

Frecuencias máximas perceptible por el grupo: 17 Khz Frecuencia mínima perceptible por el grupo: 50 Hz Comparando los resultados teóricos con los experimentales observamos que el rango experimental es más pequeño que el teórico 3. Usando el analizador de espectros y un micrófono, determinamos el valor de frecuencias de la voz de la brigada. Vocalizando Frecuencia A 156.25 Hz 312 Hz 468 Hz 625 Hz 789 Hz 945 Hz 1.1 KHz 1.25 KHz 1.41 KHz 1.57 KHz 1.73 KHz 1.89 KHz 2.04 KHz 2.20 KHz

Voltaje volts 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2 293.2

Frecuencia E 164 Hz 328 Hz 492 Hz 656 Hz 820 Hz 984 Hz 1.14 KHz 1.31 KHz 1.47 KHz 1.64 KHz 1.80 KHz 1.96 KHz 2.14 KHz 2.30 KHz

Voltaje 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5 594.5

Frecuencia I 203 Hz 404 Hz 617 Hz 820 Hz 1.02 KHz 1.23 KHz 1.43 KHz 1.64 KHz 1.84 KHz 2.04 KHz 2.25 KHz 2.46 KHz 2.66 KHz 2.87 KHz

Voltaje volts 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7 265.7

Frecuencia O 148 Hz 304 Hz 453 Hz 609 Hz 757 Hz 906 Hz 1.06 KHz 1.21KHz 1.35 KHz 1.50 KHz 1.66 KHz 1.81 KHz 1.96 KHz 2.11 KHz

Voltaje volts 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6 615.6

Frecuencia U 171 Hz 335 Hz 507 Hz 671 Hz 843 Hz 1.17 KHz 1.34 KHz 1.51 KHz 1.67 KHz 1.85 KHz 2.02 KHz 2.18 KHz 2.32 KHz 2.49 KHz

5.- ¿En qué campo se puede explicar lo aprendido en esta práctica? En el campo de la acústica sabemos que la acústica es una rama de la física que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia. La acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica. La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire.

6.-Investigue y anote 3 características de la voz humana

Voltaje volts 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9 510.9

l) Su característica más relevante es la periodicidad, podemos observar en la sig. imagen. ll) Timbre: Es el matiz personal de la voz, está determinado por el tono fundamental y los armónicos o tonos secundarios. lll) intensidad: Es la mayor o menor fuerza con que se produce la voz. Hay voces fuertes y voces débiles.

7.- ¿Qué son las ondas sonoras? Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales, es decir, necesitan un medio material para su propagación y las partículas actúan en la misma dirección en la que se propaga la onda, el sonido es la propagación de la vibración de un cuerpo elástico en un medio material. Requiere fuente emisora, un medio transmisor, y un receptor o detector de sonidos. Una onda mecánica longitudinal es sonora cuando la percibimos como sonido a través de los oídos. Las ondas sonoras, también presentan las propiedades generales de las ondas y, por ello, pueden reflejarse, refractarse, interferir con otras ondas y difractarse. Conclusiones-. Me pareció la mejor práctica hasta ahora realizada, ya que la metodología fue muy dinámica. El ver nuestra voz en el osciloscopio y en su espectro de frecuencias me pareció divertido y educativo, ya que podemos observar que tan grave y aguda puede ser nuestra voz. En cuanto a la parte auditiva, podemos observar que el rango de frecuencias no es el mismo para ambos oídos, varían un poco debido al cuidado que se les ha tenido y a la exposición diaria al ruido.  Edgar Alfredo Herrera Cruz Con esta práctica me percate que los sonidos de la voz son periódicos y debes eso a la vibración de las cuerdas vocales. La frecuencia de la vibración de las cuerdas es lo que le da tono a nuestra voz. Nos damos que cuenta que el rango teórico y el experimental si presentan diferencias, pues existen factores externos como el ruido de la ciudad al que estamos expuestos a diaria y deteriorar la salud auditiva. 

Escamilla Badillo Ángel