Companding (del inglés companding - compresión + expansión ) es un método para reducir los efectos de los canales con un rango dinámico limitado . Se basa en un aumento del número de intervalos de cuantificación en la región de valores pequeños de la señal de entrada y una disminución en la región de valores máximos.
El sonido en las redes y los dispositivos informáticos se transmite en forma digital. Esto significa que se muestrea una forma de onda de audio continua. La modulación de código de pulso (PCM) se caracteriza por dos parámetros principales: tasa de muestreo ( tasa de muestreo ing. , 8 kHz para el canal de frecuencia de voz) y tasa de bits ( tasa de bits ing. ). Para ahorrar dinero, se utiliza la compresión no lineal o compresión. Se basa en el hecho de que a medida que aumenta el volumen, es posible reducir el número de niveles de cuantificación de la señal en la región de volumen alto, manteniendo la calidad del sonido.
El uso de compansión permite transmitir señales con un rango dinámico más alto a través de un medio con un rango dinámico más bajo. La compansión reduce el ruido y otros efectos no deseados en el receptor.
La compresión se usa en sistemas digitales para comprimir antes de convertir la señal analógica a digital y decodificar la señal después de la conversión de digital a analógica , de manera análoga a usar un DAC no lineal . También se utiliza en formatos de archivos digitales para mejorar la relación señal-ruido a tasas de bits bajas . Por ejemplo, PCM de 16 bits codificado linealmente se puede convertir a formato WAV o au de 8 bits sin cambiar la relación señal-ruido.
Mientras que la compresión utilizada en las grabadoras de audio depende del amplificador de ganancia variable y es un proceso aproximadamente lineal (lineal en ciertas áreas, pero no globalmente), la compresión-compresión no es lineal. El rango dinámico de la señal se comprime antes de la transmisión y vuelve a su estado original en el receptor.
Configurar varios nodos de sistemas de telefonía para que trabajen entre sí implica, entre otras cosas, la configuración correcta de las leyes de compansión. Una sintonización errónea, cuando un nodo de transmisión y uno de recepción se ajustan a leyes diferentes, puede detectarse, por ejemplo, por distorsiones significativas del habla. Una consecuencia puede ser una configuración que no funcione y que no pueda procesar correctamente los tonos de fax . Al levantar el auricular, la persona escucha tonos similares a los de un fax, pero no se puede establecer la sesión de fax.
Companding también se utiliza en micrófonos inalámbricos profesionales para mejorar el rango dinámico del micrófono (el rango dinámico del micrófono es mejor que el rango dinámico del medio de transmisión).
La dependencia del paso de muestreo en el nivel de sonido se llama ley de compansión . Normalmente se utilizan leyes logarítmicas . En telefonía, generalmente se usa una de dos leyes (ambas asumen una profundidad de bits de 8):