Análisis de señales aleatorias

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
UNAM
LABORATORIO DE SISTEMAS DE COMUNICACIONES
ANÁLISIS DE SEÑALES ALEATORIAS
PRÁCTICA 04
Alumno: Ortiz Gómez Cristian
Grupo Laboratorio: 23
Prof: Vásquez Carbajal Dolores Alejandra M.I.
Grupo Teoría: 01
Prof: Ramos Vargas Floricel Ing.
Fecha de entrega
19/03/2016

2. Práctica 04
Análisis de señales aleatorias
Finalidad
1. Conocer el rango de frecuencias de la voz humana y del oído humano.
Metas: Al concluir la práctica, el alumno:
1. Conocerá el rango de frecuencias de su voz y de su oído.
2. Conocerá la diferencia entre el rango teórico y el rango experimental.
3. Habrá aprendido a analizar señales de voz.
Lista de experimentos
1. Medición del rango de frecuencias de la voz humana.
2. Medición del rango de frecuencias perceptibles por el oído humano.
Lista de equipo
 Un generador de funciones
 Un osciloscopio
 Un frecuencímetro
 Un analizador de espectros
 Un micrófono
 Una bocina o audífonos
 Cables de conexión
 Adaptadores BNC-Banana
 Un preamplificador para señal de micrófono (opcional)
Cuestionario de la práctica
1. ¿Cuál es la finalidad de la práctica?
Que conozcamos los rangos de frecuencias de la voz y el oído de los compañeros que estamos en el laboratorio.
2. ¿Qué se entiende por señales aleatorias?
Son aquellas señales que toman valores aleatorios en cualquier tiempo dado y deben ser caracterizadas
estadísticamente.
3. Haga una lista de los experimentos realizados y del equipo del que se dispone.
 Medición del rango de frecuencias de la voz humana
 Micrófono
 Osciloscopio
 Analizador de espectros
 Medición del rango de frecuencias perceptibles por el oído humano
 Generador de funciones
 Osciloscopio
 Bocina
 Multímetro digital

3. 4. Haciendo uso del analizador de espectros y un micrófono, determine el rango de frecuencias de la voz de los
alumnos del laboratorio. Explique el procedimiento usado y anote en el reporte el diagrama y los datos obtenidos;
de tales valores, obtenga las frecuencias máxima y mínima emitidas por el grupo de personas; compare tales
valores con los teóricos.
Se hicieron mediciones utilizando un micrófono para enviar la señal al analizador de espectros. Para la frecuencia
mínima hicimos el sonido correspondiente a la letra o, y para medir la frecuencia máxima hicimos lo mismo pero
con la letra i. Estos son los valores que obtuvimos:
Nombre fmin fmax
Teórico 090.0 [Hz] 1056 [Hz]
Laura 228.5 [Hz] 455.0 [Hz]
Paco 123.0 [Hz] 488.3 [Hz]
Jorge 115.2 [Hz] 359.3 [Hz]
Cristian O. 113.3 [Hz] 339.8 [Hz]
Cristian 134.7 [Hz] 404.3 [Hz]
5. Con el generador de señales y la bocina, determine el rango de frecuencias que pueden oír ustedes y sus
compañeros.
Derecho Izquierdo
Nombre fmin fmax fmin fmax
Laura 26 [Hz] 18.12 [KKz] 26 [Hz] 17.26 [KKz]
Paco 30 [Hz] 16.83 [KKz] 31 [Hz] 16.33 [KKz]
Jorge 28 [Hz] 15.56 [KKz] 30 [Hz] 15.60 [KKz]
Cristian O. 28 [Hz] 16.38 [KKz] 29 [Hz] 16.28 [KKz]
Cristian 29 [Hz] 14.35 [KKz] 32 [Hz] 14.23 [KKz]
6. Anote y explique el diagrama de conexiones. Incluya la tabla de datos y de ella obtenga las frecuencias mínima y
máxima perceptibles por el grupo. Compare sus resultados con los teóricos y anote sus comentarios.
Experimento 01 - Medición del rango de frecuencias de la voz humana

4. Experimento 02 – Medición del rango de frecuencias perceptibles por el oído humano
7. ¿Por qué no se escucha la frecuencia cero?
Porque la frecuencia cero no es una función.
8. ¿Por qué el rango de frecuencia de nuestra voz es menor al rango de frecuencias que podemos oír?
Porque los órganos encargados de recibir el espectro audible son más sensibles que nuestras cuerdas vocales.
9. Investigar el equivalente matemático, en el dominio del tiempo o en el de la frecuencia, de los conceptos de
acústica: intensidad, tono y timbre.
 Tono: Es la sensación auditiva, que caracteriza los sonidos como más agudos o más graves, está en fución
de la propiedad física llamada frecuencia.
Un tono puro corresponde a una onda senoidal, es decir, una función del tipo f(t) = A sen(2π f t).
 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.
10. ¿Por qué se considera a la voz como una señal aleatoria?
Porque todas las personas tienen diferente tono de voz, además de que no es predecible lo que va a decir una
persona.
11. Consigne en su reporte una gráfica de una señal aleatoria discreta y de una señal aleatoria continua.

5. 12. Investigue el intervalo convencional de las frecuencias de voz y audio.
Voz: 90 [Hz] – 1056 [Hz]
Audio: 20 [Hz] – 20 [KHz]
13. De una breve explicación de cómo se estudian matemáticamente las señales aleatorias.
Son estudiadas mediante métodos estadísticos y de probabilidad.
14. ¿En qué campo se puede aplicar lo aprendido en esta práctica?
El estudio de señales aleatorias se puede aplicar en muchos campos, como las comunicaciones, ingeniería acústica,
bio-medicina, sismología, etc.
Conclusiones