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ARTIGO: ANALÓGICO X DIGITAL ( O "BÊ - A - BÁ") POR COMANDANTE DJALMA FERREIRA, ASSESSOR TÉCNICO DA ABERT.

Informação: ABERT - Associação Brasileira de Emissoras de Rádio e Televisão - 13/11/2006

O SOM é uma vibração do ar.

Quando a pele de um tambor, a corda de um instrumento musical, uma palheta ou outro objeto semelhante vibra, faz com que as moléculas do ar nas proximidades também vibrem. Esta vibração é detectada  pelo seu ouvido e transmitida ao seu cérebro como uma sensação que você chama de "SOM".

Um microfone também detecta as vibrações do ar, (através de um diafragma, semelhante ao tímpano de seu ouvido), e transforma estas vibrações em uma corrente elétrica que varia conforme a intensidade e o ?timbre? do som recebido.

A corrente elétrica variável é gravada ou transmitida até que finalmente chega a um alto-falante (que é o inverso de um microfone) onde é novamente transformada em vibrações do ar, isto é, num SOM.

As variações  da corrente elétrica são semelhantes (ou análogas) às variações da vibração do ar e por isso o sinal elétrico gerado pelo microfone  é chamado de "ANALÓGICO".

Qualquer distorção na gravação ou transmissão do sinal elétrico, como por exemplo a produzida pela má qualidade de um aparelho ou pela introdução de um ?ruído? elétrico externo, vai causar uma distorção no som quando ele é reproduzido pelo alto-falante.

Outra forma possível de gravar ou transmitir o som é medindo repetidamente o valor instantâneo do sinal elétrico gerado pelo microfone e registrando essas medidas como uma seqüência de números. Estes números podem ser facilmente guardados ou transmitidos sem alteração de seus valores ou seqüência.  Transformando novamente a serie de números em um sinal elétrico analógico ele pode ser enviado para um alto-falante, que reproduz o som  original. 

Se as medidas forem feitas com  intervalos muito curtos (tipicamente 40.000 vezes por segundo), o som produzido no alto-falante será a reprodução fiel do som original.  Como a informação transmitida não é composta por valores continuamente variáveis de uma corrente elétrica (sinal analógico),  mas sim por uma seqüência de números (dígitos), ele é chamado de sinal "DIGITAL".

Nos circuitos eletrônicos os números correspondentes ás medidas feitas no sinal não são expressos no sistema decimal. O uso do sistema decimal pela maior parte da humanidade é uma simples conseqüência de que a maioria das pessoas tem dez dedos nas mãos. (algumas pessoas têm menos de dez, mas isto não prejudica seriamente o seu desempenho). 

No início da civilização (antes da invenção das calculadoras eletrônicas), os dedos eram usados também para contar (dedo = ?dígito?). Por isso o nosso sistema numérico decimal tem dez dígitos (1 a 9, mais o zero).  Na expressão de números, quando se esgotam os dígitos de 1 a 9, passamos a usar dois dígitos: 10, 11,.....,19, 20...30...40....90, 99.  Daí para cima passamos a usar três dígitos: 100 a 999 e assim por diante.  

Se um circuito elétrico fosse usar o sistema decimal para registrar ou transmitir os números, ele seria muito complicado e pouco confiável.  A maneira mais fácil de gravar um valor eletricamente é a de ligar ou desligar um circuito ou componente elétrico.  Se ele está ligado representa UM.  Se está desligado, representa ZERO.

É como se a eletricidade só tivesse  dois dedos e portanto tem de usar um sistema numérico de apenas dois dígitos: zero e um. Este sistema é chamado de sistema ?binário?. O número zero é representado por 0 e o número um por 1.  Para representar o número dois é preciso usar dois dígitos, assim: 10. E o número três é representado por 11.  Já para expressar o número quatro precisamos de três dígitos: 100. O número 5 é 101, seis é 110 e sete 111.  Depois disso precisamos de quatro dígitos ou mais.     .

É fácil imaginar que usando um conjunto de componentes elétricos podemos representar qualquer número, desde que haja uma quantidade suficiente de unidades (dígitos) para representar o maior número que esperamos encontrar. Cada unidade é chamada de um ?bit? (contração das palavras ?binary digit? = dígito binário)

E qual a vantagem desta complicação? Você poderia perguntar.  O sistema analógico é tão simples, por que complicar?

Bem,  A primeira e maior vantagem é a da fidelidade do registro, transmissão e reprodução do sinal.  Vamos apenas trabalhar com uma série de números, que permanecem imutáveis através de um grande número de transmissões.  O som reproduzido será fielmente igual ao original. Os ruídos e interferências no caminho não alteram os valores das seqüências de números .transmitidas.

Segundo; os problemas de tratamento e processamento do som equalização, compressão, etc,  são simplificados.  Em vez de ter de alterar fisicamente os valores dos sinais, por meio de circuitos elétricos complexos,  o problema agora se resume em processar matematicamente uma série de valores numéricos.  Isto pode ser feito simplesmente por meio de programas de  computador que modificam os valores numéricos de forma a dar ao som as características desejadas.

Terceiro, usando processos estatísticos podemos eliminar repetições e redundâncias nas seqüências de números, reduzindo drasticamente a quantidade de informação a ser  transmitida ou gravada, reduzindo assim o espaço necessário para a gravação ou a largura do canal de transmissão dos sinais.

Da mesma forma que os bancos usam um dígito verificador no número de sua conta corrente, (último dígito) para verificar se os outros dígitos estão corretos, a seqüência de números transmitidos também pode ser submetida a um processo que cria verificadores da exatidão dos números transmitidos.  Se a seqüência não está correta, por algum deslize dos circuitos eletrônicos, a transmissão é repetida ou o erro corrigido, garantindo a exatidão do sinal.

Por estas e outras razões,  fica justificada a enorme expansão da tecnologia digital nos últimos anos,  permitindo um progresso imenso nas tarefas de geração, transmissão, gravação e distribuição do som.

Tudo o que foi dito acima em relação ao SOM, pode ser adaptado também para a LUZ.  A intensidade dos raios luminosos e a sua cor (freqüência), que são sinais analógicos na natureza, podem ser transformados para seqüências de números, ou seja para Sinais Digitais, que dão origem à tão esperada TV DIGITAL.