Áudio digital
Autor: Daniel Peixxe | Publicado: 2014-03-26T00:05:00-03:00

O sinal vindo de um microfone é chamado sinal elétrico analógico (ou simplesmente sinal analógico) porque o padrão de mudanças na voltagem deste sinal é diretamente análogo ao padrão de mudanças na pressão do ar do som original. Em outras palavras, é uma representação elétrica do fenômeno do deslocamento de ar que gerou o som (descrito no artigo "Ondas sonoras", o primeiro desta série). Isto quer dizer que se fizermos uma representação gráfica XY do deslocamento de ar que gera um determinado som e outra representação gráfica XY para a sua correspondente em sinal elétrico, teremos exatamente o mesmo resultado. Portanto, o gráfico abaixo poderia ser uma representação do deslocamento de ar que resultou em um determinado som ao longo do tempo, no entanto, é uma representação do seu equivalente em voltagem elétrica, uma vez que observamos que o eixo Y está assinalado com "voltage" (voltagem, em inglês).




É possível fazer essa mesma representação também em ambiente digital. Acredito que a esta altura dos acontecimentos já não é mais novidade para ninguém que o mundo digital é formado por sequencias de 0 e 1, por tanto, para fazermos com que as representações analógicas tenham suas representações equivalentes digitais, precisamos traduzi-las, de alguma forma, em sequencias numéricas.

Quem faz esse trabalho é um dispositivo chamado conversor analógico-digital, ou ADC (analog to digital converter) ou simplesmente A/D (analog to digital). O conversor A/D é o componente presente nas placas de som (ou outros tipos de interfaces de som) responsável pela medição do sinal que chega em volts — enviado por uma fonte que pode ser um microfone, um mixer ou qualquer outro dispositivo analógico — e o codifica para o ambiente digital, ou seja, faz a tradução numérica em sequencias de 0 e 1 desse som. Esse processo é chamado sampling e essas representações numéricas do som são chamadas de samplers&nbsp;(amostras, em português).

Uma vez armazenada em um equipamento digital, a sequencia numérica que representa o som pode ser processada de maneiras virtualmente infinitas para depois ser reproduzida. E aqui surge uma dúvida: como fazemos para ouvir essa representação numérica? Simples: precisamos traduzi-la de volta para uma representação em voltagem analógica. Aqui cabe uma pequena observação: é possível sim mandarmos a representação digital do som diretamente a um amplificador e altifalante sem traduzi-la, porém, o resultado é um ruído horroroso e imprestável!

A tradução de volta para o mundo analógico é executada por um dispositivo chamado conversor digital-analógico (D/A, D-to-A ou simplesmente DAC, pronuncia-se "déck"). Uma vez que o sinal digital passa pelo DAC, podemos enviá-lo com segurança a um amplificador e altifalante que o ouviremos como um som convencional.

Vamos resumir o que vimos até aqui. Todo gravador de áudio digital, seja ele uma unidade autônoma (standalone) ou acoplada a um computador, opera exatamente da mesma forma: os sons que chegam em voltagens analógicas são traduzidos pelo conversor A/D em um processo chamado&nbsp;sampling&nbsp;e armazenados como sequencias numéricas que são chamadas samplers ou amostras. No processo de reprodução, as amostras são reconvertidas em voltagens analógicas pelo DAC.

Se tudo correr bem — e se a pessoa que fez o procedimento não exagerar na manipulação do som dentro do ambiente digital —, vamos reconhecer o som reproduzido como sendo idêntico ao som original (vindo de um microfone ou qualquer que seja a fonte analógica em questão). É evidente que no meio desse processo tem uma série de detalhes que devem ser observados e que podem interferir no resultado final, distorcendo e desfigurando o som levemente ou até ao ponto de torná-lo irreconhecível. Para assegurar que tais problemas não ocorram, os conversores A/D e D/A devem ter qualidades técnicas capazes de gerar e reproduzir amostras fiéis ao som original (o mesmo deve ser observado com relação à qualidade do&nbsp;microfone, dos altifalantes, cabos, etc).

Isso nos leva a uma nova questão: qual é o nível de precisão que a representação digital do som deve ter para que o ouvido humano seja capaz de reconhecê-la e classificá-la como musicalmente aceitável? Eis que chegamos ao momento de nos aprofundarmos um pouco mais em algumas especificações técnicas. Os dois fatores mais importantes para produzir áudio digital com boa qualidade são bit resolution (ou resolução) e sampling rate. Esses dois termos se referem à precisão com a qual o áudio é representado dentro do universo digital. É o que veremos em detalhes no próximo artigo.