Telefonia

Medición de los factores que afectan la calidad de voz en una llamada telefónica

• Características de la señal de voz

Los sonidos pueden clasificarse de forma genérica en sonoros y no-sonoros. En los primeros se abren y cierran las cuerdas vocales, modificando el área de la tráquea y produciendo un tren de impulsos cuasi-periódicos. El período o frecuencia fundamental de este tren de impulsos se conoce con el nombre de pitch, y su valor está comprendido entre 50 y 400 Hz para los hombres y es superior en mujeres y niños. En los sonidos no-sonoros el aire fluye libremente hasta alcanzar el tracto vocal al permanecer abiertas las cuerdas vocales. Finalmente, la variación voluntaria del tracto vocal, junto con el estado variante de las cuerdas, produce la voz

El tracto vocal actúa como una cavidad resonante para los sonidos sonoros, estando centradas las frecuencias de resonancia para la mayoría de la gente en 500 Hz y sus armónicos pares. Esta resonancia produce grandes picos en el espectro resultante, a los cuales se les llama formantes. Además la señal tiene una naturaleza paso-baja y a partir de unos 4 KHz comienza a predominar el ruido.

En cambio, el segmento de voz no-sonoro presenta una estructura ruidosa tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia, no teniéndose formantes. Además la energía de la señal es mucho menor que la de los sonidos sonoros.

• Características eléctricas del medio de transporte

• Resistencia

Se le llama resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal)

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidadeses el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida enSiemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:1

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia"

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

• Conductancia

Se denomina conductancia eléctrica (G) a la propiedad de transportar mover o desplazar uno o más electrones en su cuerpo; es decir, que la conductancia es la propiedad inversa de laresistencia eléctrica.

No debe confundirse con conducción, que es el mecanismo mediante el cual la carga fluye, o con la conductividad, que es la conductancia específica de un material.

La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el siemens.

Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy pequeños, como es el caso de los conductores eléctricos.

Como ya se mencionó, la relación entre la conductancia y la resistencia está dada por:

donde:

G es la conductancia (viene del inglés gate),

R es la resistencia en ohmios,

I es la corriente en amperios,

V es el voltaje en voltios.

(Nota: Esta relación solo es aplicable en el caso de circuitos puramente resistivos.)

Para el caso reactivo, la conductancia se puede relacionar con la susceptancia y la admitancia mediante la siguiente ecuación:

o por:

donde:

Y es la admitancia,

es la unidad imaginaria,

B es la susceptancia.

• Inductancia

Llamaremos inductancia al campo magnético que crea una corriente eléctrica al pasar a través de una bobina de hilo conductor enrrollado alrededor de la misma que conforma un inductor. Un inductor puede utilizarse para diferenciar señales cambiantes rápidas o lentas. Al utilizar un inductor con un condensador, la tensión del inductor alcanza su valor máximo a una frecuencia dependiente de la capacitancia y de la inductancia.

La inductancia se representa por la letra L, que en un elemento de circuito se define por:

eL = L di/dt

La inductancia depende de las características físicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras (vueltas) se tendrá más inductancia que con pocas. Si a esto añadimos un núcleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.

La energía almacenada en el campo magnético de un inductor se calcula según la siguiente formula: W = I² L/2...

siendo:

W = energía (julios);

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