As placas de som são responsáveis por fornecer o áudio gerado no computador e possuem conversores que digitalizam o som para processamento e o convertem de volta para analógico para reprodução. As principais características das placas de som incluem a taxa de amostragem, resposta de frequência, relação sinal/ruído e distorção harmônica total. Placas de som mais avançadas contam com recursos como sintetizadores e processadores de sinal digital para melhor qualidade de áudio.

1. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
DIRECÇÃO REGIONAL DE EDUCAÇÃO DO CENTRO
ESCOLA SECUNDÁRIA DE AVELAR BROTERO
Curso Profissional de Técnico de Multimédia
Ano Lectivo 2009/2010
Técnicas de Multimédia
Professor: João Leal

2. Placas de Som
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3. As placas de som são dispositivos responsáveis
por fornecer o áudio gerado no computador.
No início da era dos PCs não existiam placas de
som sendo o "PC Speaker" o único dispositivo sonoro
presente em alguns computadores para emitir avisos
sonoros da motherboard..
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4. Mas, não demorou muito para as placas de som
se tornarem comuns. Hoje, é até difícil encontrar uma
motherboard nova que não tenha uma placa de som
integrada (onboard).
Vamos analisar as principais características das
placas de som e, a partir daí, teremos meios para avaliar
os vários modelos dessa componente disponíveis no
mercado.
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5. Características das placas de som
Conversores ADC e DAC
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 entram em
cena os conversores denominados ADC (Analog-to-Digital
Converter - Conversor Analógico-Digital) e DAC (Digital-to-
Analog Converter - Conversor Digital-Analógico).
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6. Ao ADC (ou 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. O
som oriundo desses dispositivos é disponibilizado por
sinais analógicos. Todavia, os computadores só
trabalham com informações digitais, sendo necessário,
portanto, fazer uma conversão de analógico para
digital. É exactamente isso que o ADC faz.
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7. Para ouvirmos o som emitido pelos
computadores, conectamos à placa de som caixas
acústicas ou phones 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 (ou Conversor
D/A).
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8. É claro que há situações em que é necessário
trabalhar com ambos os conversores ao mesmo. Isso é
possível na maioria das placas de som, num recurso
denominado fullduplex.
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9. Resolução das placas de som
É comum encontrar nas especificações das placas
de som indicações que sugerem que o dispositivo
trabalha a 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 excepção para
alguns modelos mais sofisticados, que podem
trabalhar com mais bits.
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10. Os números superiores a 16 informados nas
especificações, geralmente indicam a quantidade de
tons simultâneos que a placa pode trabalhar
(polifonia).
Os tradicionais 16 bits são suficientes para
reproduzir com alta qualidade sonora os sons que
somos capazes de ouvir, por isso não há a necessidade
de trabalhar com mais bits.
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11. As placas que possuem 20 bits (ou mais)
geralmente são usadas para evitar perda de qualidade
em certas aplicações. Isso significa que possuem alta
fidelidade sonora, embora nem sempre notemos a
diferença.
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12. Taxa de amostragem
Muitas das placas de som actuais trabalham
com uma taxa de amostragem de até 100 KHz
(aproximadamente) e, dependendo do modelo, esse
valor pode ser muito superior.
Mas, o que isso quer dizer? Observemos o
seguinte gráfico:
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13. A ilustração representa um som na forma analógica. Como o
computador trabalha apenas com sinais digitais, é necessário fazer
uma conversão, todavia, não é possível "capturar" todos os pontos do
sinal. A frequência determina o intervalo entre cada ponto capturado.
Quantos mais pontos, mais fiel será o áudio.
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14. Comparemos os gráficos
ao lado.
Note-se que, com 11
KHz, a captura será menor que
com 44 KHz, indicando que a
qualidade do áudio será
inferior:
Repare que, com 44 KHz, o sinal digital (em vermelho) é muito fiel ao sinal analógico
(em azul), indicado boa qualidade de áudio. No entanto, com 11 KHz, o sinal digital
acaba não sendo fiel ao sinal analógico, causando perda de qualidade do áudio.
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15. Resposta de frequência
A resposta de frequência indica a faixa de frequências
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.
Dependendo da frequência, pode haver desvios, isto é,
perdas ou ganhos, medido em decibéis (dB). Placas que
possuem esse desvio numa taxa inferior a 1 dB (para
mais ou para menos) são indicadas para se obter uma boa
qualidade de áudio nos mais diversos tons.
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16. 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
Harmónica 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 phones. Essa medição
é feita em percentagem e, quanto menor esse valor, melhor.
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17. 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.
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18. 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. 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, sequências de notas musicais. Assim, cabe
aos sintetizadores a tarefa de seguir essas sequências para
gerar o áudio.
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19. O sintetizador FM (Frequência 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.
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20. 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.
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21. DSP (Digital Signal Processor)
O DSP é um item importante para a qualidade do áudio,
sendo 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 motherboard de qualidade superior possuem DSPs
integradas. Isso é importante para evitar que o utilizador tenha que
comprar uma placa de som offboard (uma placa de som "separada",
não integrada na motherboard) por falta de qualidade do áudio
onboard.
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22. Canais de Áudio
Os canais de áudio indicam quantas caixas de podemos
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.
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23. Vale a pena 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).
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24. 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 (ex: rádio);
- 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 ou instrumentos MIDI;
- SPDIF: entrada para conexão de aparelhos externos.
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26. 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 ligar-se, por
exemplo, um home theater.
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27. 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 correcta para cada
um.
Deve notar-se, no entanto, que não são
todas as placas que utilizam esse esquema.
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28. Como foi referido anteriormente, a quase
totalidade das motherboards actuais vêm com placa de
som integrada. Isso é bom, já que representa uma
despesa a menos na aquisição de um computador.
Por outro lado, deve-se observar as
características do áudio oferecido para não comprar
um produto de baixa qualidade. As motherboards de
qualidade superior costumam oferecer um bom sistema
de áudio.
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29. Agora, se queremos um som de altíssima
fidelidade e compatível com as tecnologias de áudio mais
recentes deveremos comprar uma placa de som de
qualidade.
Deste modo, teremos uma óptima experiência ao
ouvir música, jogar, assistir a um filme e trabalhar com
edição de áudio. Logicamente que também se deve
utilizar caixas de som ou phones de ouvido de qualidade
para usufruir de tudo o que sua placa de som oferece!
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