Para que se mantenha as características do aúdio analógico no aúdio digital é necessário que se arrange um modo de converter a escala da voltagem e a escala temporal do primeiro. A escala temporal é convertida através de um processo conhecido como sampling (amostragem). O sampling faz a aquisição de amostras separadas por intervalos de tempo constantes. A taxa de amostragem (ou frequência) é o número de amostras adquiridas por segundo.
Este processo gera uma sequência de amostras ainda analógicas, pelo que ainda é preciso convertê-las para uma forma digital. Este segundo processo é conhecido como quantization (quantificação). Ele divide a escala de voltagem num determinado número de níveis, dependente do número de bits que se vai usar para representar uma amostra, ou seja, para que uma amostra seja representada por 3 bits têm de existir 2³ = 8 divisões na escala de voltagens. Cada amostra vai ter o valor do nível onde estiver.
É claro que quantos mais bits (e, logo, mais níveis) forem usados para representar uma amostra mais aproximada vai ser do original analógico. A diferença entre o original analógico e a cópia digital é chamada de distorção e é inversamente proporcional ao número de bits usados na representação das amostras. Quanto menos bits mais perceptível é a distorção. Os dispositivos que executam estas tarefas são chamados de ADC (conversor analógico-digital) e, normalmente, operam em frequências entre os 11 kHz e os 44.1 kHz, com 8 e 16 bits por amostra. A escolha das frequências a utilizar depende do seu objectivo, pois quanto maior fôr a frequência e o número de bits por amostra, maior é o seu tamanho final. No sentido inverso, de analógico para digital, o aúdio necessita de passar por um dispositivo DAC (conversor digital-analógico). Se o mesmo não conseguir processar todos os bits do aúdio digital, a qualidade da saída analógica vai ser baixa.
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