Como ele faz isso? Como o áudio vai da fonte ao alto-falante para que você possa ouvi-lo?
Um sinal de áudio é uma representação elétrica do som no frequência de áudio faixa de 20 a 20,000 Hz. Eles podem ser sintetizados diretamente ou originados em um microfone ou transdutor de captação de instrumento. O fluxo de sinal é o caminho da fonte até o alto-falante, onde o sinal de áudio é convertido em som.
Vejamos o que é um sinal de áudio e COMO ele funciona. Também discutirei os diferentes tipos de fluxo de sinal e como configurar um fluxo de sinal para um sistema de áudio doméstico.
Entendendo o Processamento de Sinal de Áudio
O que é Processamento de Sinal de Áudio?
Você já se perguntou como suas músicas favoritas se juntam? Bem, tudo graças ao processamento do sinal de áudio! O processamento de sinal de áudio é o processo de conversão de som em formatos digitais, manipulação de frequências de som e adição de efeitos para criar a música perfeita. É usado em estúdios de gravação, em PCs e laptops e até mesmo em equipamentos de gravação especializados.
Introdução ao processamento de sinal de áudio
Se você estiver interessado em aprender mais sobre o processamento de sinais de áudio, o livro de Warren Koontz, Introdução ao processamento de sinais de áudio, é o lugar perfeito para começar. Abrange os fundamentos de som e sinais de áudio analógicos, amostragem e quantização para Áudio digital sinais, processamento de domínio de tempo e frequência e até mesmo aplicações específicas como design de equalizador, geração de efeitos e compactação de arquivos.
Aprenda Processamento de Sinal de Áudio com MATLAB
A melhor parte deste livro é que ele vem com exemplos e exercícios que usam scripts e funções do MATLAB. Isso significa que você pode processar áudio em tempo real em seu próprio PC e entender melhor como funciona o processamento de sinais de áudio.
Sobre o autor
Warren Koontz é professor emérito do Rochester Institute of Technology. Ele é bacharel pela Universidade de Maryland, mestre pelo Massachusetts Institute of Technology e Ph.D. da Purdue University, todos em engenharia elétrica. Ele passou mais de 30 anos no Bell Laboratories desenvolvendo sistemas de transmissão digital e, após se aposentar, ingressou no corpo docente da RIT para ajudar a criar uma opção de tecnologia de engenharia de áudio. Koontz continuou sua pesquisa no campo da engenharia de áudio e publicou e apresentou os resultados de sua pesquisa.
A ciência por trás das correntes alternadas
O que é AC?
As Correntes Alternadas (CA) são como o filho selvagem da eletricidade – elas não ficam em um só lugar e estão sempre mudando. Ao contrário da Corrente Contínua (CC), que flui apenas em uma direção, a CA está constantemente alternando entre positivo e negativo. É por isso que é usado em sinais de áudio – ele pode recriar sons complexos com precisão.
Como isso funciona?
Os sinais de áudio AC são modulados para corresponder ao tom do som que está sendo reproduzido, assim como as ondas sonoras alternam entre alta e baixa pressão. Isso é feito alterando dois valores - frequência e amplitude.
- Frequência: Com que frequência o sinal muda de positivo para negativo.
- Amplitude: O nível ou volume do sinal, medido em decibéis.
Por que o AC é tão bom?
AC é como o super-herói da eletricidade – pode fazer coisas que outras formas de eletricidade não podem. Ele pode pegar sons complexos e transformá-los em sinais elétricos e, em seguida, transformá-los novamente em som. É como mágica, mas com ciência!
O que é Fluxo de Sinal?
O Básico
O fluxo de sinal é como um jogo de telefone, mas com som. É a jornada que um som faz de sua fonte até seus ouvidos. Pode ser uma viagem curta, como quando você está ouvindo suas músicas favoritas no aparelho de som doméstico. Ou pode ser uma jornada longa e sinuosa, como quando você está em um estúdio de gravação com todos os sinos e assobios.
O âmago da questão
Quando se trata de fluxo de sinal, há muitas paradas ao longo do caminho. O som pode passar por um console de mixagem, equipamento de áudio externo e até salas diferentes. É como uma grande e velha corrida de revezamento de áudio!
Os benefícios
A beleza do fluxo de sinal é que ele pode ajudar a melhorar seu som. Ele pode ajudá-lo a controlar o volume, adicione efeitos e até certifique-se de que o som está indo para o lugar certo. Portanto, se você deseja obter o máximo do seu áudio, convém conhecer o fluxo do sinal.
Entendendo os Sinais de Áudio
O que são sinais de áudio?
Os sinais de áudio são como o idioma dos alto-falantes. São eles que dizem aos alto-falantes o que dizer e o quão alto devem ser ditos. São eles que fazem sua música soar incrível, seus filmes soarem intensos e seus podcasts soarem como uma gravação profissional.
Quais parâmetros caracterizam os sinais de áudio?
Os sinais de áudio podem ser caracterizados por alguns parâmetros diferentes:
- Largura de banda: Esta é a faixa de frequências que o sinal pode transportar.
- Nível Nominal: Este é o nível médio do sinal.
- Nível de potência em decibéis (dB): Esta é a medida da intensidade do sinal em relação a um nível de referência.
- Nível de tensão: Esta é a medida da intensidade do sinal em relação à impedância do caminho do sinal.
Quais são os diferentes níveis de sinais de áudio?
Os sinais de áudio vêm em diferentes níveis, dependendo da aplicação. Aqui está um rápido resumo dos níveis mais comuns:
- Nível de linha: Este é o nível padrão para consoles de mixagem profissionais.
- Nível do Consumidor: Este é um nível inferior ao nível de linha e é usado para equipamentos de áudio de consumo.
- Mic Level: Este é o nível mais baixo e é usado para microfones.
O que tudo isso significa?
Resumindo, os sinais de áudio são como o idioma dos alto-falantes. Eles dizem aos alto-falantes o que dizer, o quão alto devem dizer e como fazer com que suas músicas, filmes e podcasts tenham um som incrível. Portanto, se você deseja que seu áudio tenha o melhor som, precisa entender os diferentes parâmetros e níveis de sinais de áudio.
O que é Áudio Digital?
O que é ?
O áudio digital é a forma digital de um sinal de áudio. Ele é usado em todos os tipos de plug-ins de áudio e software de estação de trabalho de áudio digital (DAW). Basicamente, são as informações que passam pelo DAW de uma faixa de áudio para um plug-in e saem de uma saída de hardware.
Como é Transportado?
O áudio digital pode ser enviado por uma variedade de cabos, incluindo:
- Fibra ótica
- Coaxial
- Par trançado
Além disso, um código de linha e um protocolo de comunicação são aplicados para renderizar um sinal digital para um meio de transmissão. Alguns dos transportes de áudio digital mais populares incluem:
- TRADIÇÃO
- TDIF
- TOSLINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Áudio sobre Ethernet
- Áudio sobre IP
Então o que tudo isso significa?
Em termos leigos, o áudio digital é uma forma de enviar sinais de áudio por cabos e pelo ar. Ele é usado em todos os tipos de plug-ins de áudio e software de estação de trabalho de áudio digital (DAW). Então, se você é um músico, produtor, ou engenheiro de áudio, é provável que você já tenha usado áudio digital em algum momento de sua carreira.
Manipulando Sinais de Áudio
O que é Processamento de Sinal?
O processamento de sinal é uma maneira de pegar um sinal de áudio, como um som, e alterá-lo de alguma forma. É como pegar um som, conectá-lo a um computador e, em seguida, usar vários botões e mostradores para torná-lo diferente.
O que você pode fazer com o processamento de sinal?
O processamento de sinal pode ser usado para fazer todo tipo de coisas legais com o som. Aqui estão algumas das possibilidades:
- Frequências altas ou baixas podem ser filtradas.
- Certas frequências podem ser enfatizadas ou minimizadas com um equalizador.
- Os tons harmônicos podem ser adicionados com distorção.
- A amplitude pode ser controlada com um compressor.
- Efeitos musicais como reverb, chorus e delay podem ser adicionados.
- O nível geral do sinal pode ser ajustado com um fader ou amplificador.
- Múltiplos sinais podem ser combinados com um mixer.
O que tudo isso significa?
Em poucas palavras, o processamento de sinal é uma maneira de pegar um som e torná-lo totalmente diferente. Você pode torná-lo mais alto ou mais suave, adicionar efeitos ou até mesmo combinar vários sons em um. É como ter um playground sônico para brincar!
O que é Transdução?
O Básico
A transdução é o processo de conversão do som em sinais elétricos. Em outras palavras, é o processo de transformar as ondas sonoras em 0s e 1s. É como uma ponte mágica entre os mundos físico e digital.
Os Jogadores
Existem dois jogadores principais no jogo de transdução:
- Microfones: Esses transdutores captam as ondas sonoras e as transformam em sinais elétricos.
- Alto-falantes: esses transdutores recebem sinais elétricos e os transformam em ondas sonoras.
Os tipos
Quando se trata de transdução, existem dois tipos principais de sinais de áudio: analógico e digital. Analógico é a onda sonora original, enquanto digital é a versão 0s e 1s.
O Processo
O processo de transdução é bastante simples. Primeiro, uma onda sonora é detectada por uma cápsula de microfone. Esta cápsula então converte a energia mecânica da vibração em uma corrente elétrica. Esta corrente é então amplificada e convertida em um sinal digital. Por fim, esse sinal digital é convertido novamente em onda sonora por um alto-falante.
A Ciência Funky
Nossos ouvidos também traduzem o som em sinais elétricos, mas esses são sinais auditivos, não sinais de áudio. Sinais auditivos são para audição, enquanto sinais de áudio são para tecnologia.
Então aí está – um guia rápido e fácil para a transdução. Agora você pode impressionar seus amigos com seu conhecimento do processo mágico de transformar ondas sonoras em 0s e 1s!
Compreendendo a escala de decibéis
O que é um decibel?
Quando você olha para um medidor de sinal, você está olhando para informações de decibéis. Os decibéis medem o volume ou a amplitude do som. É uma escala logarítmica, não linear, o que significa que pode medir uma grande variedade de níveis de potência sonora. O ouvido humano é um dispositivo incrível que pode detectar o som de um alfinete caindo próximo, bem como o rugido de um motor a jato à distância.
Unidades de Medição de Ruído
Ao medir os níveis de ruído com um medidor de nível de som, você mede a intensidade do ruído em unidades de decibéis (dB). Um medidor de som usa uma tela com uma faixa de decibéis e resolução para aproximar a faixa dinâmica do ouvido. Seria difícil fabricar um medidor de nível de som que tivesse um desempenho linear, então uma escala logarítmica é usada, usando 10 como base.
Níveis de decibéis de sons comuns
Aqui está uma lista de níveis de decibéis de sons comuns:
- Silêncio quase total - 0 dB
- Um sussurro - 15 dB
- Uma biblioteca - 45 dB
- Conversa normal — 60 dB
- Descarga do banheiro — 75–85 dB
- Restaurante barulhento — 90 dB
- Pico de ruído em uma enfermaria de hospital - 100 dB
- Bebê chorando - 110 dB
- Motor a jato — 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Balão estourando - 157 dB
Tipos de decibéis
Quando se trata de áudio, existem vários tipos de decibéis:
- SPL (níveis de pressão sonora): mede sons do mundo real (sem sinal), medidos com um medidor SPL especializado.
- dBFS (Decibels Full Scale): como os níveis de sinal digital são medidos no mundo de 0s e 1s, onde a força máxima do sinal = 0 no medidor.
- dBV (Decibels Volt): usado principalmente em equipamentos analógicos ou softwares digitais que emulam equipamentos analógicos. Os medidores VU registram níveis médios de áudio, ao contrário dos medidores de pico, que mostram apenas os sinais de pico momentâneos mais altos. Nos primórdios do áudio analógico, a fita magnética não era capaz de gravar tanto sinal de áudio em comparação com a fita magnética produzida décadas depois, por isso tornou-se aceitável gravar acima de 0, dependendo da fita usada, até +3 ou +6 ou ainda mais alto.
Entendendo os formatos de áudio
O que é um formato de áudio?
Ao gravar áudio, você precisa decidir como ele será armazenado. Isso significa escolher o formato de áudio, a profundidade de bits e a taxa de amostragem corretos. É como escolher as configurações certas da câmera para uma foto. Você pode escolher uma qualidade JPEG (baixa, média, alta) ou gravar o máximo de detalhes em um arquivo RAW.
Os formatos de áudio são como formatos de imagem – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – mas para som. Um formato de áudio define quantos dados são usados para representar o áudio, se ele está compactado ou não e que tipo de dados é usado.
Áudio descompactado
Quando se trata de produção de áudio, você geralmente deseja usar áudio não compactado. Dessa forma, você pode controlar como o áudio é distribuído. Mesmo se você estiver usando uma plataforma como o Vimeo, YouTube ou Spotify, convém dominar o áudio em um formato descompactado primeiro.
Áudio Comprimido
Se você estiver trabalhando com música, pode ser necessário compactar o arquivo de áudio se for muito grande para a plataforma de distribuição. Por exemplo, o Distrokid aceita apenas arquivos de até 1 GB. Portanto, se sua música for muito longa, você terá que comprimi-la.
Os formatos de arquivo mais comuns para produzir música são WAV e FLAC. FLAC é um formato de compactação sem perdas, melhor que mp3s. O Spotify recomenda o uso do formato AAC.
Exportando Áudio
Ao exportar o áudio como parte de um vídeo, você geralmente terá algumas predefinições para escolher (por exemplo, YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). O áudio será compactado junto com o vídeo com base nas suas configurações de exportação.
Se você tiver um caso de uso que não se encaixe nas predefinições, faça uma pesquisa extra online para descobrir as melhores configurações.
Comparação de tamanho de arquivo
Aqui está uma comparação de tamanhos de arquivo em diferentes formatos de áudio:
- WAV: Grande
- FLAC: Médio
- MP3: Pequeno
Então, aí está! Agora você sabe tudo sobre formatos de áudio.
O que é profundidade de bits?
A profundidade de bits é um termo técnico usado para descrever a resolução dinâmica da forma de onda de um som. É um pouco como o número de casas decimais usadas para representar todo o arquivo de áudio e é um fator chave para determinar a qualidade geral e a resolução de um som.
Os fundamentos da profundidade de bits
A profundidade de bits tem tudo a ver com a faixa de valores usados para representar os sinais mais altos e mais baixos que podem ser gravados em um meio digital. Aqui está um rápido resumo do básico:
- Os valores de profundidade de bits representam a resolução dinâmica da forma de onda de um som.
- A profundidade de bits também define o número geral de casas decimais para todos os 0s e 1s usados para representar todo o arquivo de áudio.
- Os padrões de profundidade de bits mais comuns são 16 bits e 24 bits. Quanto mais bits forem usados, maior será o arquivo de som e maior será sua qualidade ou resolução.
- O áudio do CD é definido como uma mídia de 16 bits, enquanto os DVDs podem reproduzir áudio de 16, 20 ou 24 bits.
Profundidade de bits como um parâmetro criativo
A profundidade de bits não é apenas um termo técnico – ela também pode ser usada como um parâmetro criativo. Por exemplo, existe todo um gênero de música eletrônica chamado Chiptune, que emula a forma como o áudio soava quando tocado em gerações anteriores de computadores com processadores de 8 bits.
Portanto, se você deseja adicionar um pouco de sabor lo-fi ao seu som, a profundidade de bits é definitivamente algo a considerar. Apenas lembre-se de que quanto mais bits forem usados, maior será o arquivo de som e maior será sua qualidade ou resolução.
Conclusão
Agora você sabe tudo sobre o sinal de áudio como uma REPRESENTAÇÃO do som como um sinal na forma de vibrações elétricas ou mecânicas. É como ouvimos música e como a gravamos. É como o compartilhamos com outras pessoas e como o desfrutamos em nossos dispositivos.
Portanto, não tenha medo de começar e se divertir!
Sou Joost Nusselder, fundador da Neaera e profissional de marketing de conteúdo, pai, e adoro experimentar novos equipamentos com guitarra no centro da minha paixão e, junto com minha equipe, crio artigos de blog aprofundados desde 2020 para ajudar os leitores fiéis com dicas de gravação e guitarra.
