La ley mu es un algoritmo que se utiliza para comprimir el rango dinámico de una señal de audio transmitida a través de un sistema de telecomunicaciones. Un algoritmo es una serie de cálculos procesados en un orden predefinido dentro de una computadora o procesador. El rango dinámico de una señal de audio es la relación entre el sonido no distorsionado más alto y el nivel de ruido de fondo captado por el micrófono.
El habla humana tiene un rango dinámico de 40 dB y la audición humana tiene un rango dinámico de aproximadamente 140 dB. Cuando se transmite la voz humana a través de un sistema de telecomunicaciones, se aplica el algoritmo mu-law para comprimir los datos o la señal de audio. El propósito de este cálculo es mejorar la relación de rango dinámico para garantizar que el sonido de la voz humana se transmita con la menor distorsión posible.
Esta fórmula se utiliza tanto con los sistemas analógicos más antiguos como con los sistemas digitales más nuevos. En el sistema analógico, se utilizó el algoritmo mu-law para reducir el impacto del ruido de fondo o la estática. En el sistema digital, esta fórmula comprime la señal digital a 8 bits, manteniendo el mismo nivel aproximado de ruido.
La fórmula matemática de la ley mu es:
F (x) = sgn (x) * ln (1 + μ ׀ x ׀))
ln (1 + μ)
donde μ = 255 (8 bits) y para una entrada dada x.
Mu-law se utiliza para las redes de telecomunicaciones digitales en América del Norte y Japón para cambiar los datos al formato de 8 bits admitido. Esto se hace después de que el sistema informático digital recibe y procesa la señal o el sonido. En un sistema analógico, este cambio se completa con el uso de un amplificador de ganancia no lineal. Cuando se trabaja con una red analógica, la compresión de la señal y los ajustes deben realizarse dentro del sistema analógico, siempre que sea posible.
Para convertir una señal analógica en digital, se requiere una conversión con niveles de cuantificación establecidos para una conversión analógica a digital. La cuantificación se refiere a la conversión de una señal analógica en digital. El nivel debe ser de espacio desigual de acuerdo con el algoritmo mu-law.
Si la señal ya es digital, entonces no es necesario convertir nada y la fórmula mu-law se puede aplicar directamente. El tamaño del archivo de datos de 8 bits es ideal para un archivo digital y coincide con el tamaño del símbolo de la mayoría de las computadoras. Esta coincidencia eliminó una gran barrera potencial para la digitalización del sistema de telecomunicaciones y fue fundamental en la transición y aceptación de las telecomunicaciones digitales.