import numpy as np
import scipy as sc
import matplotlib.pyplot as plt
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Cuaderno clase 1¶

Vamos a generar una señal senoidal de frecuencia 2kHz y duración 5 segundos muestreada a diferentes tasas de muestreo: 20kHz, 5kHz, 3.5 kHz.

En la proxima celda defino las constantes de muestreo, duración de la señal y cantidad de muestras de la misma

tf=5  # duracion de la señal
fs1=20e3 # frecuencia de muestreo/sampleo
ts1=1/fs1 # tiempo de sampleo 
N1=tf/ts1 # cantidad de muestras

fs2=5e3 # frecuencia de muestreo/sampleo
ts2=1/fs2 # tiempo de sampleo 
N2=tf/ts2 # cantidad de muestras

fs3=3.5e3 # frecuencia de muestreo/sampleo
ts3=1/fs3 # tiempo de sampleo 
N3=tf/ts3 # cantidad de muestras

Defino vectores de tiempo en los cuales tomo muestras de la señal

t1=np.linspace(0, tf, num=int(N1+1), endpoint=True)
t2=np.linspace(0, tf, num=int(N2+1), endpoint=True)
t3=np.linspace(0, tf, num=int(N3+1), endpoint=True)
#t1=np.linspace(0, tf, num=int(N1), endpoint=False) # tambien es valido

Finalmente defino las señales muestreadas

f=2e3
w=f*2*np.pi

x1=np.sin(w*t1)
x2=np.sin(w*t2)
x3=np.sin(w*t3)

Vemos que resulta de las mismas graficandolas en los primeros instantes. Las tres señales se corresponden a la misma señal en continuo pero muestreadas a diferentes tasas de muestreo.

f=plt.figure(figsize=(8,3))
plt.plot(t1,x1, ":x", label="20kHz")
plt.plot(t2,x2, ":x", label="5kHz")
plt.plot(t3,x3, ":x", label="3.5kHz")
plt.legend()
plt.grid()
plt.xlabel("Tiempo [seg]")
plt.ylabel("Amplitud []")
plt.xlim([0,5e-3])
f.tight_layout()

Ahora salvamos la señal en un formato de audio que puede ser reproducido por la computadora.

sc.io.wavfile.write('audio1.wav', int(fs1), np.float32(x1))
sc.io.wavfile.write('audio2.wav', int(fs2), np.float32(x2))
sc.io.wavfile.write('audio3.wav', int(fs3), np.float32(x3))

¿Cuál(es) de los audios piensan que se escuchan correctamente como un tono de 2kHz?¿Por qué?