Taxa de amostragem e amostragem de áudio - Explore cada conceito e 4 tipos

Você já ouviu falar sobre taxa de amostragem e amostragem de áudio, mas não consegue entender o assunto? É compreensível!

A amostragem é um tópico complicado; estamos aqui para ajudá-lo!

Neste artigo, você aprenderá tudo o que precisa saber sobre amostragem de áudio, taxa de amostragem e taxa de profundidade de bits, termos com os quais você se familiarizará mais ao ler este artigo.

Deseja atualizar seus conhecimentos sobre produção de filmes antes de se aprofundar nesse assunto? Então leia nosso artigo sobre produção de filmes 101.

O que é amostragem?

Se você já fez uma pesquisa científica, provavelmente sabe que a palavra amostragem se refere a um conjunto de valores em estatística. Entretanto, quando se fala em design de som, a amostragem tem um significado diferente.

No design de áudio, a amostragem refere-se à conversão de sinais sonoros em uma sequência de amostras. Você pode usar a tecnologia de amostragem para capturar áudio real em um arquivo de áudio digital.

4 Tipos de amostragem

Quando se trata de amostragem, há muitos tipos diferentes. Reunimos alguns dos tipos mais comuns de amostragem.

1. Amostragem de áudio

A amostragem de áudio ocorre quando uma onda sonora é convertida em dados por meio de uma série de amostras. As amostras são convertidas em dados binários que podem ser lidos por um computador.

Essencialmente, uma amostra de áudio é uma recriação digital de um sinal de áudio analógico.

As amostras precisam ser convertidas em dados binários porque os computadores não conseguem processar o áudio da mesma forma que os seres humanos. Portanto, para criar uma representação digital do áudio, ele é traduzido em algo que os computadores possam entender, os dados binários.

A amostragem também pode ser usada para explicar o conceito de recorte de arquivos de áudio para reprodução em outros contextos. Isso é especialmente predominante no setor musical, onde os artistas "sampleiam" o áudio de músicas mais antigas e as reutilizam em novas músicas como faixa de fundo.

Um ótimo exemplo disso é Kanye West, que os utiliza desde o início de sua carreira. No início, ele costumava aplicá-las com um filtro "chipmunk", mas desde então passou a usá-las também em outros contextos.

2. Amostragem de fala

A amostragem de fala também é um tipo de amostragem de áudio e, normalmente, ocorre por meio de telefones ou VoIP.

VoIP significa Voice over Internet Protocol (Voz sobre Protocolo de Internet) e é um método usado para transportar som utilizando a Internet. Pode ter começado de forma simples, mas foi o que se transformou em um software on-line popular, como o Skype, o TeamSpeak e o Discord.

Como você pode se comunicar facilmente usando 8 kHz, normalmente usa uma taxa de amostragem mais baixa ao fazer a amostragem da fala. É por isso que as conversas telefônicas e de VoIP têm esse som.

3. Amostragem de vídeo

A amostragem de vídeo se concentra na frequência de amostragem da imagem, que é a taxa de repetição do período de integração do sensor.

É a taxa de atualização das imagens na tela em outros termos. Portanto, se uma TV for classificada como 60Hz, ela atualiza a imagem na tela 60 vezes em um segundo.

Ele também está ligado ao conceito de quadros por segundo.

A amostragem de vídeo também pode se referir à amostragem de música, em que os criadores de vídeo pegam trechos de filmagens de vídeo criadas anteriormente e os utilizam para criar novas filmagens.

Isso é especialmente predominante em transmissões de notícias e no YouTube, onde outros vídeos são capturados e usados como imagens de fundo ou diferentes tipos de conteúdo.

4. Amostragem 3D

A amostragem 3D ocorre quando o volume renderiza amostras de uma grade 3D de voxels para fazer uma renderização 3D. Ela é usada em um scanner de raios X ou de ressonância magnética para produzir uma imagem 3D do corpo do indivíduo.

A amostragem 3D também é usada na fabricação para criar renderizações de protótipos em software de computador como um precursor para produzi-los e testá-los na vida real.

O que são taxas de amostragem?

As taxas de amostragem referem-se ao número de amostras/medições do som feitas a cada segundo. Quanto maior for a taxa de amostragem, maior será a qualidade do áudio.

Entretanto, o software disponível atualmente é limitado ao número de taxas de amostragem com as quais podemos trabalhar. É também por isso que temos algumas taxas de amostragem padronizadas, o que facilita o trabalho com várias amostras de áudio.

Uma taxa de amostragem padrão é de 44,1 kHz, usada em arquivos MP3 ou em CDs de áudio. É possível trabalhar com essa taxa de amostragem em praticamente qualquer computador.

Normalmente, trabalhamos com um kHz tão baixo quanto 8 ou 16 para telefones e software VoIP. Embora o áudio de músicas e filmes tenha um som terrível nessa taxa de amostragem, as conversas não apresentam problemas.

A vantagem de usar taxas de amostragem baixas para chamadas telefônicas é que isso requer menos dados a serem transferidos.

Taxas de amostragem padrão

• 8 kHz - usado para telefones ou walkie-talkies
• 16 kHz - usado em VoIP
• 44,1 kHz - usado para CDs de áudio comuns ou em arquivos MP3
• 48 kHz - taxa de amostragem padrão para equipamentos de vídeo digital
• 88,2 kHz - usado em equipamentos profissionais de gravação de áudio (normalmente para gravação de música)
• 96 kHz - trilhas de áudio de Blu-Ray. Também pode ser usada em gravações de música.
• 192 kHz - Usada em câmeras de vídeo profissionais, mas não é muito comum.

O que é taxa de profundidade de bits?

A taxa de profundidade de bits refere-se ao número de bits disponíveis para cada amostra.

Em outras palavras, quanto maior a profundidade de bits, maior será a qualidade das amostras de áudio, o que produzirá um áudio de maior qualidade.

Quanto maior for a taxa de profundidade de bits, mais extenso será o intervalo dinâmico. O intervalo dinâmico refere-se às seções de baixo e alto volume de uma gravação.

Normalmente, você usa uma taxa de profundidade de 16 bits para qualidade de áudio de CD e uma taxa de profundidade de 24 bits em DVDs.

Taxa de profundidade de bits padrão

• 16 bits - normalmente conhecida como taxa de gravação padrão, funciona para a maioria das ocasiões. É comumente usada em CDs.
• 24 bits - para aqueles que desejam trabalhar com um intervalo mais dinâmico. Faixa dinâmica maior do que a do ouvido humano. É normalmente usado em DVDs.
• 32 bits - Tem um grande intervalo dinâmico de 192 dB, mas é considerado um exagero e um desperdício de dados.

Saiba mais. Mergulhe no design de som

Este é o fim do artigo, e espero que você se sinta mais esclarecido sobre taxas de amostragem e amostragem de áudio.

Se quiser saber mais sobre o assunto, você pode ler nosso artigo sobre design de som. Aqui você aprenderá tudo o que precisa saber sobre design de som.