Noções básicas sobre áudio digitalEste capítulo dará uma breve introdução sobre os fundamentos do processamento de áudio digital, sem entrar em detalhes.
Em primeiro lugar, é preciso saber que o mundo é analógico - mas os computadores funcionam digitalmente.Portanto, existem várias maneiras de converter áudio analógico em áudio digital e vice-versa. Como o caminho do digital para o análogo normalmente é a reversão do caminho do analógico para o digital, descrevemos apenas o caminho do analógico para o digital.
Conversão de som para bits
Antes de prosseguir, o áudio analógico precisa ser transformado em sinais eletrônicos para ser tratado por um computador. Uma forma comum de fazer isso é usando um microfone e um amplificador. Esta combinação captura o som(alterações da pressão do ar) na entrada e produz uma voltagem em sua saída.Uma amplitude mais alta das mudanças de pressão será representada por tensões mais altas na saída do amplificador e, esta saída, é também chamada de 'sinal'. Em vez de um microfone, você também pode imaginar outras fontes de áudio. E o "amplificador" poderá ser aquele integrado a sua placa de som, onde você normalmente não o vê.
Conversão para sinal eletrônico
Neste estágio, o sinal elétrico possui três limitações que se devem ter em mente:
A amplitude (volume) é limitada a algum nível máximo. Isto é uma consequência de eletrônicos (amplificadores) que só são capazes de lidar com tensões dentro de uma faixa específica. Isso não é problema, desde que os sons não sejam muito altos. Nesse caso, o sinal seria recortado, o que significa que o sinal elétrico será executado contra suas margens e o resultado será perturbado.
O intervalo de frequência também é limitado. Devido às limitações mecânicas dos microfones e à faixa de frequência limitada dos amplificadores a faixa de frequência de um sinal é limitada. Não há bordas rígidas além das quais o som desaparece abruptamente, mas abaixo de alguma frequência baixa e acima de alguma frequência mais alta a amplitude do sinal começa a diminuir mais e mais. A existência de uma frequência máxima pode ser facilmente entendida como uma velocidade limitada do sinal elétrico para subir e descer. Ao usar amplificadores e microfones de alta qualidade, os limites podem ser distribuídos em intervalos em que o ouvido humano não é mais capaz de ouvir seus resultados e, assim, ficar fora de interesse. O ouvido humano normalmente não consegue ouvir som acima de 20 kHz.
O sinal contém ruído. O ruído é o pior inimigo de todos que precisam lidar com sinais de áudio de qualquer maneira. O ruído é um efeito analógico típico, que torna o sinal de áudio "não agudo" e perturbado, está sempre presente e não pode ser evitado. Pode-se apenas tentar usar componentes de alta qualidade que produzam o menor ruído possível, de modo que ele fique inaudível. Normalmente, o ruído tem um certo volume, e o som de interesse deve ser muito mais alto em comparação ao ruído. Isso é chamado de relação sinal/ruído (SNR), que quanto maior, melhor a qualidade do som. Sons que têm volume menor que o ruído não podem ser o objetivo.