Pcm
PCM
Já parou pra pensar como um computador “ouve”? Como ele é capaz de capturar, armazenar e tranmitir áudio? É parecido com o jeito que ouvimos?
Esse tópico é muito interessante e abrange muitos conhecimentos sobre computação, física e matemática.
Som é onda?
Não sou ninguém pra afirmar isso, mas pessoalmente não gosto muito de dizer que som é uma onda. Ele pode ser modelado precisamente como uma onda, sem dúvidas, e acaba que dizemos que um é o outro, mas uma onda é algo abstrato e bem mais abrangente
Qualquer variação repetitiva de uma grandeza pode ser modelada como uma onda. Seja o movimento de um pêndulo, a variação da altura da água quando você joga uma pedra, ou movimento das cordas de um instrumento (incluindo a sua voz), todos podem ser modelados como ondas.
O som não é muito diferente. Ele também é uma variação e, embora possamos ser tentados a dizer que é uma variação de pressão de ar, na verdade é uma variação de energia. Claro, o meio mais comum de transferência de energia que nós, humanos, interpretamos como som é o ar, mas tecnicamente qualquer coisa que excite o nosso tímpano (ou outras partes do sistema auditivo) vai causar a mesma experiência sensorial.
E aí chegamos num termo que eu gosto mais: experiência sensorial. O som, no fim das contas, é uma das formas pelas quais interpretamos variações de energia mecânica ao nosso redor. Ele existe em nossas mentes. À nossa volta existe ar com pressão variando, alguma coisa vibrando, ou até mesmo emabixo da água: não é o ar que está chegando nos nossos ouvidos, é água.
Mas e aí, o som é onda? Não. Som pode ser modelado como uma onda, mas para fins práticos e analíticos, usamos ambos os termos como sinônimos.
E como é que o ser humano ouve?
Sem entrar em muitos detalhes sobre a fisiologia, o sistema auditivo é basicamente uma máquina que transforma energia mecânica em energia elétrica.
A energia mecânica faz uma pequena membrana na orelha média, o tímpano, se mover. Esse movimento é transmitido através de um sistema de três ossos (martelo, bigorna e estribo) até a cóclea. Aqui as coisas começam a ficar bem complexas, essa energia mecânica passa por um fluido e através de um complexo de células, a diferença de pressão hidrostática desse fluido é transmitida para o nervo auditivo, na forma de pulsos elétricos. Depois disso, o cérebro faz sua mágica e nós ouvimos uma bela melodia, ou o motoca cortando o giro da moto. Maravilhoso!
Leia este artigo para mais detalhes.
Duas coisas chamam minha atenção nesse sistema todo: o tímpano e o fluido na cóclea. O tímpano por ser o receptor da energia mecânica e o fluido por ser o transmissor final para o nervo auditivo. Uma característica fundamental do fluido é ele facilitar o entendimento, pelo menos pra mim, que o que é passado para o nervo auditivo é uma grandeza contínua. Quando perturbamos um fluido, seu movimento é suave, sem interrupções até voltar ao repouso.
Com isso, chegamos à uma diferença fundamental entre grandezas físicas e um computador: essa calculadora metida a besta que usamos todos os dias pra ver fotos de gatinhos é uma máquina discreta. Isso dificulta bastante a tarefa do computador perceber o ambiente ai seu redor.