O som digital
O som é uma vibração do ar, isto é, uma seqüência de sobre pressões e depressões do ar em relação a uma média, que é a pressão atmosférica. De resto, para ficar convencido, basta que coloque um objeto ruidoso (despertador, por exemplo) debaixo duma cúpula vazia para se aperceber que o objeto inicialmente ruidoso não emite um único som se não estiver rodeado de ar!
O som é uma vibração do ar, isto é, uma seqüência de sobre pressões e depressões do ar em relação a uma média, que é a pressão atmosférica. De resto, para ficar convencido, basta que coloque um objeto ruidoso (despertador, por exemplo) debaixo duma cúpula vazia para se aperceber que o objeto inicialmente ruidoso não emite um único som se não estiver rodeado de ar!
A maneira mais simples de reproduzir um som atualmente é fazer vibrar um objeto. Desta maneira, um violino emite um som quando o arco faz vibrar as suas cordas, um piano emite uma nota quando se bate uma tecla porque um martelo vai bater numa corda e fazê-la vibrar.
Para reproduzir sons, utilizam-se geralmente alto-falantes. Trata-se, com efeito, de uma membrana ligada a um eletroímã que, de acordo com as solicitações de uma corrente elétrica vai avançar e recuar muito rapidamente, o que provoca uma vibração do ar situado à frente dele, isto é, som!
Desta maneira, produzem-se ondas sonoras que podem ser representadas num gráfico como as variações da pressão do ar (ou da eletricidade no eletroímã) em função do tempo. Obtém-se então uma representação da forma seguinte:
Esta representação de um som é chama-se espectro de modulação de amplitude (modulação da amplitude de um som em função do tempo). O sonograma representa em contrapartida a variação das freqüências sonoras em função do tempo. Pode-se observar que um sonograma apresenta uma freqüência fundamental, à qual se sobrepõem freqüências mais elevadas, chamadas harmônicas.
É o que permite conseguir distinguir várias fontes sonoras:os sons graves terão frequências baixas, e os sons agudos frequências elevadas.
Amostragem do som
Para poder representar um som num computador, é necessário conseguir convertê-lo em valores numéricos, porque este só sabe trabalhar com este tipo de valores. Trata-se, por conseguinte, de aumentar pequenas amostras de som (o que corresponde a aumentar as diferenças de pressão) em intervalos de tempos precisos. Chama-se esta ação amostragem ou a digitalização do som. O intervalo de tempo entre duas amostras chama-se taxa de amostragem. Dado que para restituir um som que parece contínuo para os nossos ouvidos são necessárias amostras de cada 100 000i de segundo, é mais prático raciocinar sobre o número de amostras por segundo, exprimidas em Hertz (Hz). Eis alguns exemplos de taxas de amostragem e qualidades dos sons associados :
Taxa de amostragem Qualidade do som
44 100 Hzqualidade CD
22 000 Hzqualidade rádio
8 000 Hzqualidade telefone
Para reproduzir sons, utilizam-se geralmente alto-falantes. Trata-se, com efeito, de uma membrana ligada a um eletroímã que, de acordo com as solicitações de uma corrente elétrica vai avançar e recuar muito rapidamente, o que provoca uma vibração do ar situado à frente dele, isto é, som!
Desta maneira, produzem-se ondas sonoras que podem ser representadas num gráfico como as variações da pressão do ar (ou da eletricidade no eletroímã) em função do tempo. Obtém-se então uma representação da forma seguinte:
Esta representação de um som é chama-se espectro de modulação de amplitude (modulação da amplitude de um som em função do tempo). O sonograma representa em contrapartida a variação das freqüências sonoras em função do tempo. Pode-se observar que um sonograma apresenta uma freqüência fundamental, à qual se sobrepõem freqüências mais elevadas, chamadas harmônicas.
É o que permite conseguir distinguir várias fontes sonoras:os sons graves terão frequências baixas, e os sons agudos frequências elevadas.
Amostragem do som
Para poder representar um som num computador, é necessário conseguir convertê-lo em valores numéricos, porque este só sabe trabalhar com este tipo de valores. Trata-se, por conseguinte, de aumentar pequenas amostras de som (o que corresponde a aumentar as diferenças de pressão) em intervalos de tempos precisos. Chama-se esta ação amostragem ou a digitalização do som. O intervalo de tempo entre duas amostras chama-se taxa de amostragem. Dado que para restituir um som que parece contínuo para os nossos ouvidos são necessárias amostras de cada 100 000i de segundo, é mais prático raciocinar sobre o número de amostras por segundo, exprimidas em Hertz (Hz). Eis alguns exemplos de taxas de amostragem e qualidades dos sons associados :
Taxa de amostragem Qualidade do som
44 100 Hzqualidade CD
22 000 Hzqualidade rádio
8 000 Hzqualidade telefone
O valor da taxa de amostragem, para um CD áudio por exemplo, não é arbitrário, decorre realmente do teorema de Shannon. A freqüência de amostragem deve ser suficientemente grande, a fim de preservar a forma do sinal. O Teorema de Nyquist - Shannon estipula que a freqüência de amostragem deve ser igual ou superior ao dobro da freqüência máxima contida neste sinal. O nosso ouvido percebe os sons até cerca de 20 000 Hz, é necessário por conseguinte uma freqüência de amostragem de pelo menos aproximadamente 40 000 Hz para obter uma qualidade satisfatória. Existem diversas freqüências de amostragem normalizadas:
·32 kHz: para a rádio FM numérica (banda concorrida limitada a 15 kHz)
·44.1 kHz: para o áudio profissional e os compacto-discos
·48 kHz: para os registradores numéricos multi-pistas profissionais e o registro grande público (DAT, MiniDisc…)
Representação informática do som
A cada amostra (que corresponde a um intervalo de tempos) é associado um valor que determina o valor da pressão do ar nesse momento, o som, por conseguinte não é representado como uma curva contínua que apresenta variações, mas como uma seqüência de valores para cada intervalo de tempo:
O computador trabalha com , é necessário por isso determinar o número de valores que a amostra pode tomar, isso implica fixar o número de bits no qual se codificam os valores das amostras.
·Com uma codificação de 8 bits, tem-se 28 possibilidades de valores, quer dizer de 256 valores possíveis;
·Com uma codificação das 16 bits, tem-se 216 possibilidades de valores, quer dizer de 65536 valores possíveis;
Com a segunda representação, ter-se-á, obviamente, uma qualidade de som bem melhor, mas também uma necessidade de memória muito mais importante.
Por último, a estereofonia precisa de dois canais sobre os quais se regista individualmente um som, que será fornecido ao alto-falante da esquerda, bem como um som que será difundido no da direita.
Um som é então representado por vários parâmetros:
·a freqüência de amostragem
·o número de bits de uma amostra
·o número de vias (só uma corresponde ao mono, duas ao estéreo, e quatro à quadrifonia)
Memória requerida para armazenar um som
É simples de calcular a dimensão de uma seqüência sonora não comprimida. Com efeito, conhecendo o número de bits sobre o qual é codificada uma amostra, conhece-se a dimensão deste (a dimensão de uma amostra é o número de bits…).
Para conhecer a dimensão de uma via, basta conhecer a taxa de amostragem, que vai permitir-nos saber o número de amostras por segundo e, por conseguinte a dimensão que ocupa um segundo de música. Este vale:
Taxa de amostragem x Número de bits
Assim, para saber o espaço memória que consome um extrato sonoro de vários segundos, basta multiplicar o valor precedente pelo número de segundos:
Taxa de amostragem x Número de bits x Número de segundos
Por último, a dimensão final do extrato deve multiplicar-se pelo número de vias (será então duas vezes mais importante em estéreo que em mono…).
A dimensão em bits de um extrato sonoro é então igual:
Taxa de amostragem x Número de bits x Número de segundos x Número de vias
·32 kHz: para a rádio FM numérica (banda concorrida limitada a 15 kHz)
·44.1 kHz: para o áudio profissional e os compacto-discos
·48 kHz: para os registradores numéricos multi-pistas profissionais e o registro grande público (DAT, MiniDisc…)
Representação informática do som
A cada amostra (que corresponde a um intervalo de tempos) é associado um valor que determina o valor da pressão do ar nesse momento, o som, por conseguinte não é representado como uma curva contínua que apresenta variações, mas como uma seqüência de valores para cada intervalo de tempo:
O computador trabalha com , é necessário por isso determinar o número de valores que a amostra pode tomar, isso implica fixar o número de bits no qual se codificam os valores das amostras.
·Com uma codificação de 8 bits, tem-se 28 possibilidades de valores, quer dizer de 256 valores possíveis;
·Com uma codificação das 16 bits, tem-se 216 possibilidades de valores, quer dizer de 65536 valores possíveis;
Com a segunda representação, ter-se-á, obviamente, uma qualidade de som bem melhor, mas também uma necessidade de memória muito mais importante.
Por último, a estereofonia precisa de dois canais sobre os quais se regista individualmente um som, que será fornecido ao alto-falante da esquerda, bem como um som que será difundido no da direita.
Um som é então representado por vários parâmetros:
·a freqüência de amostragem
·o número de bits de uma amostra
·o número de vias (só uma corresponde ao mono, duas ao estéreo, e quatro à quadrifonia)
Memória requerida para armazenar um som
É simples de calcular a dimensão de uma seqüência sonora não comprimida. Com efeito, conhecendo o número de bits sobre o qual é codificada uma amostra, conhece-se a dimensão deste (a dimensão de uma amostra é o número de bits…).
Para conhecer a dimensão de uma via, basta conhecer a taxa de amostragem, que vai permitir-nos saber o número de amostras por segundo e, por conseguinte a dimensão que ocupa um segundo de música. Este vale:
Taxa de amostragem x Número de bits
Assim, para saber o espaço memória que consome um extrato sonoro de vários segundos, basta multiplicar o valor precedente pelo número de segundos:
Taxa de amostragem x Número de bits x Número de segundos
Por último, a dimensão final do extrato deve multiplicar-se pelo número de vias (será então duas vezes mais importante em estéreo que em mono…).
A dimensão em bits de um extrato sonoro é então igual:
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Equipamento central de um estúdio de gravação ou sistema de sonorização de show (PA).
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A chave para um monitoramento pessoal de sucesso reside na qualidade dos fones usados.
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