Preeco

En el procesamiento de señales de audio , el pre-eco es un artefacto de compresión de audio digital en el que, en la señal reconstruida (tras un ciclo de codificación/decodificación), se escucha un sonido antes de que aparezca en la señal original (de ahí su nombre). Es más notorio en sonidos agudos e impulsivos ( transitorios ) de instrumentos de percusión como castañuelas o platillos . ^[¹^]

Causa

Este fenómeno se produce en algoritmos de compresión de audio basados en transformadas , normalmente basados en la transformada discreta del coseno modificada (MDCT) , como MP3 , MPEG-4 AAC y Vorbis , y se debe a que el ruido de cuantificación se extiende por toda la ventana de transformación del códec.

Los sonidos agudos e impulsivos (denominados transitorios), una vez transformados en una representación de frecuencia (como cuando se transforman mediante una FFT o una MDCT ), producen un amplio conjunto de componentes de frecuencia.

Los errores de cuantificación en esos componentes, una vez transformados de nuevo al dominio del tiempo (mediante una FFT inversa o una MDCT), provocan una difuminación temporal del error de cuantificación. Como resultado, puede aparecer ruido adicional en el sonido reconstruido, antes de su aparición inicial en el original.

Audibilidad

El componente psicoacústico del efecto consiste en que solo se oye el eco que precede al transitorio , no el que le sigue , ya que este último queda enmascarado por el transitorio. Formalmente, el enmascaramiento temporal hacia adelante es mucho más fuerte que el enmascaramiento temporal hacia atrás; por lo tanto, se oye un pre-eco, pero no un post-eco. ^[²^]

Mitigación

Para evitar artefactos de pre-eco, muchos sistemas de procesamiento de sonido utilizan filtros donde toda la respuesta ocurre después del impulso principal, en lugar de filtros de fase lineal . Estos filtros introducen necesariamente distorsión de fase y desenfoque temporal, pero esta distorsión adicional es menos audible debido al fuerte enmascaramiento hacia adelante.

Evitar el pre-eco es una dificultad de diseño importante en los códecs de audio con pérdida en el dominio de la transformada , como MP3 , MPEG-4 AAC y Vorbis . También es uno de los problemas que se presentan en los algoritmos de corrección de sala digital y en los filtros en el dominio de la frecuencia en general ( reducción de ruido mediante sustracción espectral, ecualización , etc.). Una forma de reducir la " respiración " en los filtros y las técnicas de compresión que utilizan transformadas de tiempo a frecuencia es usar temporalmente una ventana de transformada más pequeña (bloques cortos en MP3), lo que aumenta la resolución temporal del algoritmo a costa de reducir su resolución de frecuencia. ^[¹^]

Para reproducir mejor los transitorios y eliminar el pre-eco, se puede utilizar como opción avanzada un software de compresión de audio con pérdidas, como el codificador Vorbis de código abierto ( oggencde vorbis-tools), la sintonización de ruido de impulso o/y el depósito de bits.

Véase también

Referencias

1 2 Iwai, Kyle K (1994). "Detección y reducción de pre-eco" (PDF) .
↑ Zwicker, Eberhard; Fastl, Hugo (2010). Psicoacústica: hechos y modelos . Serie Springer en ciencias de la información (3.ª ed., [reimpresión] ed.). Berlín Heidelberg: Springer. ISBN 978-3-540-23159-2.

Enlaces externos

Preeco en la base de conocimientos de Hydrogenaudio

[:0-1] 1 2 Iwai, Kyle K (1994). "Detección y reducción de pre-eco" (PDF) .

[2] Zwicker, Eberhard; Fastl, Hugo (2010). Psicoacústica: hechos y modelos . Serie Springer en ciencias de la información (3.ª ed., [reimpresión] ed.). Berlín Heidelberg: Springer. ISBN 978-3-540-23159-2.

[