Considerações sobre Áudio Digital - Parte 2

Dando sequência ao assunto iniciado em meu artigo anterior (LINK da Parte 1), vou entrar um pouco mais a fundo no processo de transformação de Áudio Analógico em Áudio Digital.

Para tentar tornar mais claro algo que é bastante complexo, vou preferir dividir o assunto em dois artigos que tratarão do tema AMOSTRAGEM DE ÁUDIO, o primeiro falando sobre Sampling Rate e o segundo sobre Bit Depth.


SAMPLING RATE (Taxa de amostragem)

Basicamente, o processo de digitalização do áudio consiste em transformar algo que é contínuo no tempo (som analógico) em uma sequência de informações momentâneas (amostras), que são armazenadas em formato digital, ou seja, utilizando o sistema binário - “zero” e “um”.
Fica mais fácil de entender se compararmos com um filme, que é uma sequência de quadros parados (fotografias) “rodados” a uma velocidade que dão ao espectador a sensação de movimento.

É importante entender que a Sampling Rate está relacionada com o tempo (enquanto a Bit Depth, que será tratada no próximo artigo, está relacionada com Volume/Intensidade). Dessa forma, usamos a unidade Hertz (Hz) para expressar a quantidade de amostras criadas em um determinado tempo (Período), geralmente em segundos.

Existe toda uma teoria matemática por trás do processo de conversão digital que não será abordada aqui, mas é importante saber que a taxa mínima para abranger o espectro auditivo humano é de aproximadamente 40.000 Hertz, ou 40 kHz, e por isso e outros motivos técnicos a taxa adotada para o formato do CD é de 44.100 Hz (44,1 kHz), o que significa 44.100 “fotografias” do áudio tiradas em 1 segundo.

O gráfico abaixo facilita um pouco o entendimento:



As linhas vermelhas no interior da forma de onda representam cada amostra (ou fotografia) que captura o que acontece com o sinal de áudio naquele instante. O valor (volume/intensidade) referente a cada amostra é armazenado como informação digital.


O circuito eletrônico que cuida desse processo é chamado de Analog-to-Digital Converter, ou ADC, da mesma forma que o processo inverso é feito pelo Digital-to-Analog Converter (DAC). Um dos componentes importantes nesse circuito é o Clock, responsável pela regularidade da amostragem.

Na prática, o processo de amostragem de áudio encontra várias dificuldades técnicas, e por isso existe uma boa diferença entre os conversores disponíveis no mercado. O custo de conversores de ponta ainda é bastante elevado, mas a boa notícia é que mesmo os conversores mais simples já conseguem um excelente resultado sonoro, que atende muito bem a maioria dos músicos, produtores e até mesmo homestudios.

A Audio Engineering Society (AES) recomenda que se grave profissionalmente em uma taxa mínima de 48 kHz.
Apesar de ser controversa, a idéia de usar uma taxa de amostragem maior que 44.1/48 kHz (oversampling) costuma, em geral, estar relacionada com maior qualidade na conversão do áudio, e é cada vez mais usada em gravações modernas, graças à tecnologia disponível nos novos conversores e no armazenamento de arquivos de áudio em computadores.

Continuaremos em breve...

Quero ler sobre Bit Depth. Por favor!!!

Parabéns pela coluna!!! Ótima!!!

Átila, obrigado. Vou escrever a próxima parte em breve, a correria está grande por aqui, meu amigo.

Assim que puder será ótimo.
Achei ótimas as explicações sobre o assunto.

Muito obrigado.

Amigos do baixo, em outro forum do qual participo surgiu uma discussão sobre qualidade do áudio x dsp.

Como o espaço era curto, resolvi colocar tudo num blog:
http://dspeafins.blogspot.com.br/

Acho que pode ser complementar ao que está sendo escrito pelo Joabi.

Se algum moderador achar que este post é inadequado pode apagar.

legal, Joabi!