Chapter 3. Bases sobre áudio digital

Este capítulo deverá dar uma breve introdução sobre as bases do processamento de áudio digital, sem entrar em muitos detalhes. Obviamente, isto poderá estar um pouco incompleto mas, se tiver questões, poderá perguntar na lista de correio do Kwave ou consultar mais alguma literatura.

O mundo analógico

Primeiro que tudo, uma pessoa precisa de saber que o mundo é analógico - contudo, os computadores funcionam de forma digital. Como tal, existem várias formas de converter o áudio digital em digital e vice-versa. Como o caminho do digital para o analógico é normalmente a forma inversa da conversão de analógico para digital, só iremos descrever a forma do analógico para o digital.

Conversão do som para 'bits'

Conversão do som para 'bits'

Antes de prosseguir, o áudio analógico tem de ser transformado em sinais electrónicos para poder ser tratado por um computador. Uma forma comum de o fazer é usando um microfone e um amplificador. Esta combinação captura o som (mudanças da pressão do ar) à sua entrada e produz uma tensão eléctrica à sua saída. Quanto maiores as amplitudes das mudanças de pressão, maior a tensão produzida à saída do amplificador. Esta saída também é chamada de 'sinal'. Em vez de um microfone, também poderá usar obviamente outras fontes de áudio. Do mesmo modo, o "amplificador" poderá ser o incorporado na sua placa de som, onde normalmente não o poderá ver.

Conversão para sinais electrónicos

Conversão para sinais electrónicos

Nesta fase, o sinal eléctrico tem três limitações que uma pessoa deverá ter em mente:

  1. A amplitude (volume) está limitada a um dado valor máximo. Esta é uma consequência dos amplificadores electrónicos, que só conseguem lidar com tensões até um determinado limite. Não existe nenhum problema, desde que os sons não sejam demasiado altos. Nesse caso, o sinal iria ficar cortado, o que significa que o sinal eléctrico iria entrar em conflito com essas margens, pelo que o resultado ficaria distorcido.

  2. A gama de frequências também é limitada. Devido às restrições mecânicas dos microfones e da gama de frequências limitada dos amplificadores, a gama de frequências de um sinal está limitada. Não existem fronteiras restritas a partir das quais o sinal desapareça por completo, mas fora de determinados valores de frequências, a amplitude do sinal diminui cada vez mais. A existência de uma frequência máxima poderá ser compreendida facilmente como uma velocidade limitada para o sinal subir e descer. Ao usar amplificadores e microfones de alta qualidade, os limites poderão ser alargados para intervalos que o ouvido humano já não consiga ouvir o resultado, pelo que deixam de ser interessantes. O ouvido humano normalmente não consegue ouvir sons acima dos 20 kHz.

  3. O sinal contém ruído. O ruído é o maior inimigo de quem tiver de lidar com sinais de áudio de qualquer espécie. O ruído é um efeito anaĺógico típico, que faz com que o sinal de áudio seja "pouco definido" e seja incómodo, sendo que está sempre presente e não é possível ser evitado. Uma pessoa poderá tentar usar componentes de alta qualidade que produzam o mínimo de ruído possível, para que ninguém o consiga ouvir. Normalmente o ruído tem um dado volume, pelo que um som interessante deverá ser muito mais elevado face ao ruído. Esta é normalmente chamada de relação sinal-ruído (SNR), sendo que quanto maior for, melhor será a qualidade do som. Os sons que tenham menor volume que o ruído não conseguem ser audíveis.