¿Quién necesita decodificadores? 2

Este artículo es continuación de ¿Quién necesita decodificadores? 1

En el último artículo explicábamos cómo Canal Plus codifica la imagen de su cadena de acuerdo al sistema Nagravision y cómo algunos programas de ordenador son capaces de reordenar las líneas adecuadamente siguiendo principios básicos de análisis estadístico.

La codificación que se hace del sonido es mucho más simple que la de la imagen (aunque quizá algo más difícil de explicar) y también existen en Internet muchos programas de ordenador y circuitos electrónicos para decodificarla.

Para entender cómo funcionan, es preciso hablar antes de cómo se emite el sonido. Cuando alguien habla, el efecto conjunto de la vibración de las cuerdas vocales al paso del aire expulsado por los pulmones y la forma que adopta el trayecto por el que circula ese aire (posición de la cavidad bucal, conducto nasal, lengua y labios), hace que se emita un sonido compuesto por multitud de frecuencias distintas.

Si la emisión fuera a una única frecuencia, todo lo que se podría decir sería un aburrido "piiiii", y el habla tendría un preocupante parecido con el código Morse.

Las frecuencias pueden ser más altas o más bajas. Los hombres, por ejemplo, emiten sonidos en frecuencias más bajas, y por eso su voz resulta más grave. Las mujeres, en cambio, emiten sonidos más agudos. Pues bien, la codificación del sonido que nos ocupa convierte las frecuencias bajas en altas y las altas en bajas antes de enviarlas dentro del canal de TV. Así, una componente frecuencial muy grave se convierte a muy aguda, y viceversa. Es lo que se conoce como inversión espectral.

Aunque pueda parecer complicado, nótese que aquí no se desordenan las componentes frecuenciales de una forma más o menos aleatoria, como sí ocurría con las líneas de la imagen. En este caso, todo es perfectamente predecible.

De hecho, la complicación está más en explicarlo que en hacerlo, porque todas las frecuencias se desplazan a la vez, sin hacer ningún cálculo individualizado de dónde hay que colocar cada una, simplemente multiplicando la señal de voz del canal de TV por una señal sinusoidal (la que se emplea es, en concreto, de una frecuencia de 12800 Hercios).

(El lector que quiera profundizar en la razón de qué dicha multiplicación provoque la inversión espectral, puede hacerlo buceando en cualquier texto de sistemas lineales. Allá donde se explique la transformada de Fourier encontrará la propiedad de que la multiplicación en el dominio del tiempo equivale a la convolución en el dominio de la frecuencia, que es, ni más ni menos, lo que se está aplicando aquí).

Este proceso es perfectamente reversible. Basta volver a multiplicar la señal codificada por otra sinusoidal, también de 12800 Hercios. Incluso funcionará si la señal en vez de ser sinusoidal es cuadrada (modulación en amplitud con pulsos). Llevar esto a la práctica con un circuito electrónico se reduce a comprar algunos componentes discretos y un par de circuitos integrados (para los electrónicos: un 555 que genere la señal de 12800 Hercios y, por ejemplo, un MC1496 que realice la multiplicación de las dos señales). En total, unos pocos céntimos de Euro.

Si la decodificación se hace con el ordenador, es incluso más fácil: basta tomar muestras a la frecuencia adecuada de la señal de voz que se recibe, cambiar de signo una muestra sí y otra no y filtrar (algo que le sonará a quien haya cursado alguna asignatura de tratamiento digital de la señal, y que el lector con interés en profundizar en su explicación podrá seguir consultando textos de esta materia).

Teniendo ya una visión general de cómo se codifican y decodifican audio y vídeo, en el próximo artículo podremos divertirnos entrando en anécdotas y curiosidades sobre este canal de pago.

Juan-Mariano de Goyeneche trabaja en el Departamento de Ingeniería Telemática de la UPM.