Subtema 4 - Aquisição e reprodução do som

Gravar som analógico para digital:
- Obter um conjunto de amostras de sinal analógico por segundo.
- Quanto maior é o nº de amostras/seg. maior é a fidelidade do som que será reproduzido.
Armazenar um sinal é:
- Obter valores em determinados pontos em intervalos constantes segundo determinada frequência = Taxa de amostragem (medida em Hz).
Taxa de amostragem standard:
8; 11,05; 44,1; 48; 96 e 192KHz
Taxas de amostragem usadas para áudio com qualidade de CD: 44,1kHz e para DVD: 48kHz.

Aquisição e reprodução de som:
Quanto maior é a resolução maior é a profundidade de bits: Melhor é a qualidade de som; Maior é o ficheiro de armazenamento;
Profundidade de bits por amostra: Quantidade de valores possíveis (para quantificar uma amostra em função do nº de bits utilizados.)
Quanto maior é o tamanho de amostras em bits e maior é a taxa de amostragem em Hz maior é a qualidade de som reproduzido e maior é o tamanho do ficheiro áudio armazenado2
Quanto maior é o tamanho do ficheiro de áudio: Maior é o espaço ocupado e maior é o tempo de carregamento na Internet
Exemplo:
Para obter qualidade de CD Digital de música utilizam-se 44100 amostras/seg. Cada amostra tem resolução de 16 bits. Se o som reproduzido for estéreo temos: 44100x16x2 =1400000 bits/seg = 1,4Mbps

Ficheiros de áudio não comprimidos:
Informações:
- Dados de áudio;
- Tamanho, duração, nº de canais;
- Resolução ou tamanho da amostra (em bits);
- Taxa de amostragem (kHz);
- Tipo de compressão;
- Informação acerca de streaming;
Na gravação dos ficheiros de música em CD áudio o sinal amostrado,  quantizado e codificado tem uma resolução de 16 bits e taxa de amostragem de 44,1kHz3.

Exemplos de formatos de ficheiros não comprimidos:
- Waveform audio (.wav): Formato áudio digital nativo do Windows.
- Audio interchange file format (.aif, .aiff): Formato da Apple.
- Audio (.au): Formato Unix.
- Sound (.au, .snd): Formato da Apple.
- Musical Instrument Digital Interface (.mid, MIDI): Standard que pretende conectar sintetizadores, teclados electrónicos e outros instrumentos electrónicos ao computador.
- Compact Disc Digital Audio (.cda): Formato utilizado para codificar música em discos comerciais. (formato não armazenado nos computadores, apenas se for convertido).

Ficheiros áudio comprimidos:
A compressão designa-se por um conjunto de algoritmos que tanto comprime como descomprime um ficheiro de som CODECS (Compression/Decompression) permitem comprimir um ficheiro num gravador ou ouvir o som num leitor.
Para obter áudio comprimido utilizam-se algoritmos como: ADPCM, TrueSpeech, MP3, MPEG.
A compressão resulta da eliminação de informação excessiva e outras informações de áudio com pouca influência na qua-lidade do som.
 Compressão com perda: São rejeitadas determinadas frequências de espectro e removidos dados necessários (uso de uma técnica de codificação perceptual).
Compressão sem perda: Os dados são encolhidos sem rejeição de informação. Alguns são removidos temporariamente e mais tarde recolocados (na descompressão).

Formatos de compressão com perdas: O formato mais popular é o MP3.
- MPEG: Motion Picture Experts Group (conjunto de standards para áudio e vídeo).
- MPEG-1: Standard para vídeo e CD-ROM.
- MPEG-2: Standard para VD e TV Digital.
- MPEG-1 Layer 3 (MP3): Formato áudio digital mais usual. São lidos pela maioria dos leitores de música digital e programas; Os ficheiros são pequenos em som e qualidade.
- MPEG- Layer 3 (MP3): Formato comum nas transmissões de música pela Internet; 40MB de música gravada transformado em 4MB no formato MP3.
- MPEG-4 Audio AAC: Standard mais recente que permite introduzir áudio e vídeo na Internet. É também um standard que permite capturar, editar, codificar, distribuir etrocar .
- QuickTime: Formato de áudio e vídeo da Apple.

Formatos de compressão sem perdas: altafidelidade digital.
Compressão ZIP: bits redundantes eliminados para se criar ficheiro comprimido.
Exemplos:
- Apple Lossless Audio Codec (.m4a)
- Free Lossless Codec (.open-source, .flac, .qualidade de som semelhante a MP3)
- Windows Media Audio Lossless – disponível na versão 9 e 10 do windows media player.
- WavPack (wv, wvc) – semelhante ao formato .fla e .wv.
- Shorten – compressão de 2 para 1 (.shn).