As placas de som são constituídas por dispositivos com um ou mais chips responsáveis pelo processamento e emissão do áudio gerado pelas aplicações. Para que isso seja possível nos computadores, é necessário trabalhar com sinais sonoros digitais. É neste ponto que entra em cena os conversores denominados ADC (Analog-to-Digital Converter - Conversor Analógico-Digital) e DAC (Digital-to-Analog Converter - Conversor Digital-Analógico).
Ao ADC (também conhecido como Conversor A/D) cabe a tarefa de digitalização dos sinais sonoros. A placa de som recebe esses sinais de um dispositivo externo, por exemplo, um microfone ou um instrumento musical.
Para ouvirmos o som emitido pelos computadores, conectamos à placa de som caixas acústicas ou fones de ouvido. Para o áudio chegar até os nossos ouvidos por esses dispositivos, é necessário fazer outra conversão: a de sinais digitais (isto é, os sinais trabalhados pela máquina) para sinais analógicos. Essa tarefa é feita pelo DAC (também conhecido por Conversor D/A).
A resolução das placas de som são 32, 64 ou 128 bits. Na verdade, a maioria das placas sonoras trabalha com resoluções de 16 bits (as mais antigas trabalhavam apenas com 8 bits), com exceção para alguns modelos mais sofisticados, que podem trabalhar com mais bits.
A taxa de amostragem é responsavél pela captura de som, essa taxa é medida por Khz. Quanto maior essa taxa melhor será a captura do som.
A resposta de freqüência indica a faixa de freqüências que a placa de som pode oferecer. Nos dispositivos mais comuns, esse intervalo fica entre 20 Hz e 20 KHz, um valor satisfatório aos ouvidos humanos.
SNR e THD
O SNR (Signal to Noise Ratio ou Relação Sinal/Ruído) indica o nível de ruído (uma espécie de interferência) existente na placa de som. Esse indicativo é medido em decibéis. Placas de boa qualidade geralmente têm SNR acima de 90 dB.
Quanto ao THD (Total Harmonic Distortion ou Distorção Harmônica Total), trata-se de um indicativo do nível de distorção, neste caso, um ruído captado durante a emissão do áudio para as caixas de som ou para os fones. Essa medição é feita em porcentagem e, quanto menor esse valor, melhor.
É curioso notar que nem sempre os fabricantes indicam os valores de SNR e THD. Geralmente, essas taxas só são especificadas quando a placa de som tem qualidade muito boa.
Sintetizadores e MIDI
Quando um som é gerado no computador, o arquivo final costuma ficar muito grande, fazendo com que seja necessário usar formatos de compactação de áudio (como MP3 e Ogg Vorbis) e, principalmente, sintetizadores. Estes são "orientados" por um padrão conhecido como MIDI (Musical Instrument Data Interface).
Os arquivos MIDI são muito pequenos, se comparados aos formatos de áudio tradicionais. Isso se deve ao fato desse formato conter, na verdade, seqüências de notas musicais. Assim, cabe aos sintetizadores a tarefa de seguir essas seqüências para gerar o áudio.
O sintetizador FM (Freqüência Modulada) é um dos mais comuns, já que permite a geração de áudio na placa de som sem a necessidade de usar áudio digitalizado. Os efeitos sonoros existentes em jogos, por exemplo, podem ser gerados dessa forma.
Para garantir um áudio mais real, as placas de som também podem utilizar um tipo de sintetizador conhecido como Wave Table. Por meio dele, é possível constituir áudio através de amostras oriundas de instrumentos sonoros reais. Neste caso, as amostras podem ficar gravadas em uma memória própria da placa de som. Esse sintetizador também pode ser emulado por software.
DSP (Digital Signal Processor)
O DSP é um item importante para a qualidade do áudio, portanto, sua presença é praticamente obrigatória em placas de som mais sofisticadas. Trata-se de um chip dedicado a processar informações sonoras, liberando o processador do computador de tal tarefa. O DSP é especialmente importante na edição de áudio, já que torna mais rápida a aplicação de efeitos e de outros recursos de manipulação.
Algumas placas-mãe de qualidade superior possuem DSPs integradas. Isso é importante para evitar que o usuário tenha que comprar uma placa de som offboard (isto é, uma placa de som "separada", não integrada à placa-mãe) por falta de qualidade do áudio onboard.
Canais de áudio
Os canais de áudio indicam quantas caixas de som você pode conectar na placa. As mais simples suportam dois canais, isto é, os canais direito e esquerdo. Placas que suportam, por exemplo, a tecnologia Surround, costumam ter canais extras para prover um melhor aproveitamento de tal recurso.
O que quer dizer então, sistemas de som 5.1, por exemplo? Esse número indica que a placa de som é capaz de trabalhar com kits acústicos compostos por cinco caixas de som e uma caixa subwoofer (usada para tons graves). O mesmo vale para kits 6.1 e 7.1.
Vale frisar, no entanto, que a expressão "canais de áudio" também pode fazer alusão à quantidade de sons que a placa pode executar ao mesmo tempo (a já mencionada polifonia).
Conexões
As placas de som podem ter vários tipos de conexões, tudo depende do modelo e da finalidade de uso do dispositivo. A lista abaixo mostra os tipos de conexão mais comuns:
- MIC: entrada para microfone;
- Line-In: entrada para conectar aparelhos sonoros, como um rádio, por exemplo;
- Line-Out: entrada para conectar caixas de som ou fone de ouvido;
- Speaker: nesta entrada, pode-se ligar caixas de som sem amplificação;
- Joystick/MIDI: entrada para ligar joystick (controle para jogos) ou instrumentos MIDI;
- SPDIF: entrada para conexão de aparelhos externos.
No caso da conexão SPDIF (Sony/Philips Digital Interface), cabe uma observação: esse padrão, na verdade, é composto por vários tipos de conexão, uma delas serve para conectar um drive de CD/DVD à placa de som, fazendo com que esta tenha a tarefa de converter os sinais digitais para analógicos do áudio de CDs de música. Além disso, o SPDIF também pode usar conectores ópticos e coaxiais, onde pode-se ligar, por exemplo, um home theater.
Como mostra a tabela abaixo, convencionou-se aplicar cores para cada conexão. Essas cores podem ser aplicadas nos dispositivos a serem encaixados, assim fica mais fácil localizar qual a entrada correta para cada um. Vale frisar, no entanto, que não são todas as placas que utilizam esse esquema. Aqui no InfoWester, por exemplo, já foi testada uma placa Sound Blaster X-FI Platinum cujos encaixes eram dourados.
Rosa MIC
Azul Line-In
Verde Line-Out
Preto Speakers
Laranja SPDIF e Subwoofer
As principais fabricantes de placas e chipsets de som:
Digidesign
Motu
Echoaudio
M-audio
Creative Labs
VIA Technologies
Analog Devices
AdLib Inc
C-Media
Realtek
Resumindo na prática:
- número de canais: geralmente associado ao número de instrumentos que se pretende gravar ao mesmo tempo; se bem que há algumas técnicas de gravação que exigem mais de um canal por instrumento. Lembre-se de que um canal stereo equivale a dois canais mono. Devemos também considerar os casos de instrumentos que necessitam de mais de um canal para serem gravados com alguma fidelidade. A bateria, por exemplo, precisa no mínimo de quatro (bumbo + caixa + 2 overs), o ideal seria algo entre sete e oito (somente para a bateria!!!). As especificações costumam vir em termos de canais de entrada [in] e canais de saída [out] (os nomes já se auto-explicam). É também importante contar com, pelo menos, dois pares de canais out (a monitoração do técnico deve ser independente da monitoração dos músicos).
- tipo de entrada e saída: além dos conectores [pluges], verificar se as entradas são balanceadas ou não. Placas profissionais costumam ter conectores p10 e controle via software para balancear ou não suas entradas e saídas.
- resolução de áudio suportada pela placa: item diretamente associado à qualidade pretendida para o trabalho final; observe que o cd comum de áudio é gravado em 16 bits e 44 khz, porém as etapas de gravação multipista, edição e mixagem são realizadas em resoluções bem maiores (mesmo em home-studios). DVD's suportam até 24 bits e 96 khz e Super Audio CD's suportam até 24 bits e 192 khz.
- entrada e saída MIDI: se você pretende utilizar instrumentos midi (virtuais ou não) será necessária uma interface midi (que também poderá ser comprada depois, independentemente da placa de som escolhida); interface não é o mesmo que controlador. Ex.: um teclado (que é um controlador) não pode ser ligado (através de suas saídas MIDI) em um computador sem uma interface. Há vários tipos de uso para essa conexão...um bastante interessante é o controle via software dos faders de uma mesa digital e vice-versa (se seus equipamentos possibilitarem isso);
- entrada e saída digital: se for utilizar equipamentos com conexões digitais (muito útil no caso de mesas de som) considere comprar uma placa com esse suporte; há dois tipos principais de conexão: SPDIF e ADAT. A primeira oferece somente dois canais e a segunda pode oferecer até oito.
- tipo de conexão placa/computador: geralmente PCI, FireWire ou USB; importante nos casos onde a portabilidade é uma questão a ser considerada. Se for realizar gravações externas, prefira um NOTEBOOK e uma placa com conexão FireWire (preferencialmente) ou USB.
- resposta de freqüência: diretamente associado à resolução de áudio. Em 96khz deve ficar mais ou menos em torno de:
Input (entrada): +/-0.4 dB, 22Hz to 40kHz
Output (saída): +/-0.3 dB, 22Hz to 40kHz
- margem dinâmica e distorção harmônica: deve ficar em torno de:
• Margem dinâmica D/A: 103dB (A-weighted)
• Distorção Harmônica D/A (THD): 0.0015% @ 0dBFS
• Margem dinâmica A/D: 99dB (A-weighted)
• Distorção Harmônica A/D (THD): 0.0023% @ 0dBFS
- softwares e/ou plugins que acompanham a placa;
OBS: As informações acima foram tiradas em diversos sites, com maior parte de conte pela Info wester e forumtec.
Ao ADC (também conhecido como Conversor A/D) cabe a tarefa de digitalização dos sinais sonoros. A placa de som recebe esses sinais de um dispositivo externo, por exemplo, um microfone ou um instrumento musical.
Para ouvirmos o som emitido pelos computadores, conectamos à placa de som caixas acústicas ou fones de ouvido. Para o áudio chegar até os nossos ouvidos por esses dispositivos, é necessário fazer outra conversão: a de sinais digitais (isto é, os sinais trabalhados pela máquina) para sinais analógicos. Essa tarefa é feita pelo DAC (também conhecido por Conversor D/A).
A resolução das placas de som são 32, 64 ou 128 bits. Na verdade, a maioria das placas sonoras trabalha com resoluções de 16 bits (as mais antigas trabalhavam apenas com 8 bits), com exceção para alguns modelos mais sofisticados, que podem trabalhar com mais bits.
A taxa de amostragem é responsavél pela captura de som, essa taxa é medida por Khz. Quanto maior essa taxa melhor será a captura do som.
A resposta de freqüência indica a faixa de freqüências que a placa de som pode oferecer. Nos dispositivos mais comuns, esse intervalo fica entre 20 Hz e 20 KHz, um valor satisfatório aos ouvidos humanos.
SNR e THD
O SNR (Signal to Noise Ratio ou Relação Sinal/Ruído) indica o nível de ruído (uma espécie de interferência) existente na placa de som. Esse indicativo é medido em decibéis. Placas de boa qualidade geralmente têm SNR acima de 90 dB.
Quanto ao THD (Total Harmonic Distortion ou Distorção Harmônica Total), trata-se de um indicativo do nível de distorção, neste caso, um ruído captado durante a emissão do áudio para as caixas de som ou para os fones. Essa medição é feita em porcentagem e, quanto menor esse valor, melhor.
É curioso notar que nem sempre os fabricantes indicam os valores de SNR e THD. Geralmente, essas taxas só são especificadas quando a placa de som tem qualidade muito boa.
Sintetizadores e MIDI
Quando um som é gerado no computador, o arquivo final costuma ficar muito grande, fazendo com que seja necessário usar formatos de compactação de áudio (como MP3 e Ogg Vorbis) e, principalmente, sintetizadores. Estes são "orientados" por um padrão conhecido como MIDI (Musical Instrument Data Interface).
Os arquivos MIDI são muito pequenos, se comparados aos formatos de áudio tradicionais. Isso se deve ao fato desse formato conter, na verdade, seqüências de notas musicais. Assim, cabe aos sintetizadores a tarefa de seguir essas seqüências para gerar o áudio.
O sintetizador FM (Freqüência Modulada) é um dos mais comuns, já que permite a geração de áudio na placa de som sem a necessidade de usar áudio digitalizado. Os efeitos sonoros existentes em jogos, por exemplo, podem ser gerados dessa forma.
Para garantir um áudio mais real, as placas de som também podem utilizar um tipo de sintetizador conhecido como Wave Table. Por meio dele, é possível constituir áudio através de amostras oriundas de instrumentos sonoros reais. Neste caso, as amostras podem ficar gravadas em uma memória própria da placa de som. Esse sintetizador também pode ser emulado por software.
DSP (Digital Signal Processor)
O DSP é um item importante para a qualidade do áudio, portanto, sua presença é praticamente obrigatória em placas de som mais sofisticadas. Trata-se de um chip dedicado a processar informações sonoras, liberando o processador do computador de tal tarefa. O DSP é especialmente importante na edição de áudio, já que torna mais rápida a aplicação de efeitos e de outros recursos de manipulação.
Algumas placas-mãe de qualidade superior possuem DSPs integradas. Isso é importante para evitar que o usuário tenha que comprar uma placa de som offboard (isto é, uma placa de som "separada", não integrada à placa-mãe) por falta de qualidade do áudio onboard.
Canais de áudio
Os canais de áudio indicam quantas caixas de som você pode conectar na placa. As mais simples suportam dois canais, isto é, os canais direito e esquerdo. Placas que suportam, por exemplo, a tecnologia Surround, costumam ter canais extras para prover um melhor aproveitamento de tal recurso.
O que quer dizer então, sistemas de som 5.1, por exemplo? Esse número indica que a placa de som é capaz de trabalhar com kits acústicos compostos por cinco caixas de som e uma caixa subwoofer (usada para tons graves). O mesmo vale para kits 6.1 e 7.1.
Vale frisar, no entanto, que a expressão "canais de áudio" também pode fazer alusão à quantidade de sons que a placa pode executar ao mesmo tempo (a já mencionada polifonia).
Conexões
As placas de som podem ter vários tipos de conexões, tudo depende do modelo e da finalidade de uso do dispositivo. A lista abaixo mostra os tipos de conexão mais comuns:
- MIC: entrada para microfone;
- Line-In: entrada para conectar aparelhos sonoros, como um rádio, por exemplo;
- Line-Out: entrada para conectar caixas de som ou fone de ouvido;
- Speaker: nesta entrada, pode-se ligar caixas de som sem amplificação;
- Joystick/MIDI: entrada para ligar joystick (controle para jogos) ou instrumentos MIDI;
- SPDIF: entrada para conexão de aparelhos externos.
No caso da conexão SPDIF (Sony/Philips Digital Interface), cabe uma observação: esse padrão, na verdade, é composto por vários tipos de conexão, uma delas serve para conectar um drive de CD/DVD à placa de som, fazendo com que esta tenha a tarefa de converter os sinais digitais para analógicos do áudio de CDs de música. Além disso, o SPDIF também pode usar conectores ópticos e coaxiais, onde pode-se ligar, por exemplo, um home theater.
Como mostra a tabela abaixo, convencionou-se aplicar cores para cada conexão. Essas cores podem ser aplicadas nos dispositivos a serem encaixados, assim fica mais fácil localizar qual a entrada correta para cada um. Vale frisar, no entanto, que não são todas as placas que utilizam esse esquema. Aqui no InfoWester, por exemplo, já foi testada uma placa Sound Blaster X-FI Platinum cujos encaixes eram dourados.
Rosa MIC
Azul Line-In
Verde Line-Out
Preto Speakers
Laranja SPDIF e Subwoofer
As principais fabricantes de placas e chipsets de som:
Digidesign
Motu
Echoaudio
M-audio
Creative Labs
VIA Technologies
Analog Devices
AdLib Inc
C-Media
Realtek
Resumindo na prática:
- número de canais: geralmente associado ao número de instrumentos que se pretende gravar ao mesmo tempo; se bem que há algumas técnicas de gravação que exigem mais de um canal por instrumento. Lembre-se de que um canal stereo equivale a dois canais mono. Devemos também considerar os casos de instrumentos que necessitam de mais de um canal para serem gravados com alguma fidelidade. A bateria, por exemplo, precisa no mínimo de quatro (bumbo + caixa + 2 overs), o ideal seria algo entre sete e oito (somente para a bateria!!!). As especificações costumam vir em termos de canais de entrada [in] e canais de saída [out] (os nomes já se auto-explicam). É também importante contar com, pelo menos, dois pares de canais out (a monitoração do técnico deve ser independente da monitoração dos músicos).
- tipo de entrada e saída: além dos conectores [pluges], verificar se as entradas são balanceadas ou não. Placas profissionais costumam ter conectores p10 e controle via software para balancear ou não suas entradas e saídas.
- resolução de áudio suportada pela placa: item diretamente associado à qualidade pretendida para o trabalho final; observe que o cd comum de áudio é gravado em 16 bits e 44 khz, porém as etapas de gravação multipista, edição e mixagem são realizadas em resoluções bem maiores (mesmo em home-studios). DVD's suportam até 24 bits e 96 khz e Super Audio CD's suportam até 24 bits e 192 khz.
- entrada e saída MIDI: se você pretende utilizar instrumentos midi (virtuais ou não) será necessária uma interface midi (que também poderá ser comprada depois, independentemente da placa de som escolhida); interface não é o mesmo que controlador. Ex.: um teclado (que é um controlador) não pode ser ligado (através de suas saídas MIDI) em um computador sem uma interface. Há vários tipos de uso para essa conexão...um bastante interessante é o controle via software dos faders de uma mesa digital e vice-versa (se seus equipamentos possibilitarem isso);
- entrada e saída digital: se for utilizar equipamentos com conexões digitais (muito útil no caso de mesas de som) considere comprar uma placa com esse suporte; há dois tipos principais de conexão: SPDIF e ADAT. A primeira oferece somente dois canais e a segunda pode oferecer até oito.
- tipo de conexão placa/computador: geralmente PCI, FireWire ou USB; importante nos casos onde a portabilidade é uma questão a ser considerada. Se for realizar gravações externas, prefira um NOTEBOOK e uma placa com conexão FireWire (preferencialmente) ou USB.
- resposta de freqüência: diretamente associado à resolução de áudio. Em 96khz deve ficar mais ou menos em torno de:
Input (entrada): +/-0.4 dB, 22Hz to 40kHz
Output (saída): +/-0.3 dB, 22Hz to 40kHz
- margem dinâmica e distorção harmônica: deve ficar em torno de:
• Margem dinâmica D/A: 103dB (A-weighted)
• Distorção Harmônica D/A (THD): 0.0015% @ 0dBFS
• Margem dinâmica A/D: 99dB (A-weighted)
• Distorção Harmônica A/D (THD): 0.0023% @ 0dBFS
- softwares e/ou plugins que acompanham a placa;
OBS: As informações acima foram tiradas em diversos sites, com maior parte de conte pela Info wester e forumtec.