taxa de amostragem

Sample Rate: O que é e como configurar?

No artigo O que mudou do áudio analógico para o digital? vimos que no áudio digital passamos a trabalhar com amostras de som (notações binárias). O sample rate também chamado em português como taxa de amostragem, é o número de vezes por segundo que as amostras do som original são registradas pelo conversor A/D, logo está ligado diretamente ao registro das frequências e você pode encontrar maiores explicações nesse artigo que escrevi sobre Propriedades Física do Som: Altura.

A taxa padrão que costumamos encontrar é de 44.100 Hz, isso porque para que não tenhamos perda na qualidade de conversão a taxa deve ser igual ao dobro da frequência mais alta que ouvimos, que no caso é 20.000 Hz. Essa relação entre o limite da audição humana e o dobro de taxa de amostragem é expresso pelo teorema de nyquist. No processo de digitalização do som, a primeira etapa é feita pelo filtro AAF (Anti Aliasing Filter), que é responsável por proteger o material que está sendo gravado durante a conversão do analógico para o digital. Quanto maior for o sample rate, mais suavemente o filtro AAF irá atuar e maior será a quantidade de amostras registradas por segundo. Veja o gráfico abaixo analisando-o horizontamente:

Bom, mas se o ouvido humano é capaz de perceber frequências de 20 Hz até 20kHz, por que gravar em uma taxa maior que 44.1kHz já que essa seria a corresponde ao limite da audição humana? Porque, como expliquei no artigo Propriedades Físicas do Som: Timbre, o som carrega harmônicos, que são frequências múltiplas da fundamental, portanto, com mais harmônicos iremos enriquecer o espectro audível.

Em relação às mídias, padronizou-se que os equipamentos de vídeo em grande maioria trabalhariam em 48.000 amostras por segundo, já que essas amostras permitem o casamento perfeito entre os frames por segundo expressos em 29.97 (NTSC) e também 24, 25 e 30 frames. Já no CD, utilizamos convencionalmente 44.100 de sample rate. Veja a referência abaixo:

Gostaria de aproveitar e te dizer que não há problema algum usar taxas mais baixas! Tudo depende daquilo que você está registrando e de como você pretende finalizar esse material na pós produção. Nesse sentido, se o resultado final for um formato mp3 (com compressão e perda de dados) de pessoas conversando, como é o caso de um podcast, não há tanta vantagem usar resoluções altas, pois além de deixar o arquivo de áudio mais pesado, não fará diferença no resultado final. Porém, ao gravar uma banda ou orquestra que possuem diversos instrumentos ricos em detalhes e pensando o formato final do áudio em wav (sem compressão e perda de dados) é interessante escolher taxas maiores.

Bom, imagino que ficou evidente que o sample rate não atua nesse processo de digitalização do áudio sozinho, então no próximo artigo eu irei falar sobre Bit Rate.