Uma primeira análise dos sistemas de baixo custo que possibilitam usar o computador para gravar áudio com qualidade de CD
Neste artigo mostraremos, de uma forma resumida e objetiva, o estágio atual dos recursos para gravação de áudio em computadores PC-compatíveis com Windows, abordando os sistemas mais simples (e mais baratos), mas que nem por isso ofereçam uma qualidade ruim, sendo que sua limitação maior está relacionada ao número de canais de áudio. Os sistemas mais sofisticados, chamados de Digital Audio Workstations (DAW), operam com muitas pistas de áudio, mas utilizam equipamentos adicionais ao computador e custam alguns milhares de dólares (poderemos falar sobre eles em outra oportunidade).

Para se montar um sistema básico para trabalhar com áudio digitalizado no computador, a primeira providência é adquirir uma placa de som, que atua como conversor, transformando os sinais analógicos de um microfone em sinais digitais (bits e bytes), de forma que possam ser manipulados pelo computador.

Atualmente, há placas de som de 8 e de 16 bits (o número de bits está intimamente relacionado com a qualidade do som, reveja esse conceito no artigo sobre princípio de áudio digital sendo que as placas de 16 bits, mais modernas, também podem operar em 8 bits. Evidentemente, essa qualidade tem preço: uma placa de 8 bits pode ser adquirida hoje, no Brasil, por cerca de US$ 80, enquanto as de 16 bits variam desde US$ 150 até US$ 500. Praticamente todas as placas de áudio operam em estéreo (dois canais de áudio) e também podem ser ajustadas para trabalhar com diferentes freqüências de amostragem (veja também no informus nº2).

Sua instalação no computador é igual à de qualquer placa, requerendo configurar endereço, interrupção (IRQ) e a instalação de um arquivo de driver para o Windows.

Adicionalmente, é necessário configurar um canal de DMA (acesso direto à memória) para que a placa possa transferir os dados de áudio diretamente para a memória do computador. Nas placas de 8 bits, costuma-se configurar o canal 1, mas nas placas de 16 bits é recomendável usar um dos canais de DMA acima de 5 (que operam em 16 bits).

Figura 1: Processo de gravação digital de áudio no computador

A placa de som, como dissemos, efetua a conversão A/D e D/A do áudio, mas só pode operar se houver algum software para controlá-la. No ambiente Windows, existe um padrão para se armazenar áudio digitalizado em disco, sob a forma de arquivo. Esse padrão é o formato WAV, e é usado pela maioria dos softwares que manipulam áudio digital, de forma que, semelhantemente ao padrão MIDI, uma gravação digital feita por um determinado software pode ser usada em outro, sem problemas de compatibilidade.

A maioria das placas existentes hoje oferecem outros recursos, além da possibilidade de gravação/reprodução de áudio digital. A maioria delas contém um sintetizador incorporado (sob a forma de um chip), que pode tocar música MIDI executada por um seqüenciador, embora quase todas usem sintetizadores FM, que têm qualidade sonora muito aquém do que os instrumentos mais baratos.

Outras também oferecem interface MIDI, o que possibilita usar a placa de som também para transmitir e receber comandos MIDI externos ao computador. Quanto à qualidade da gravação/reprodução do áudio digital - que nos interessa nessa abordagem - é necessário fazer uma comparação entre os dados fornecidos pelos fabricantes, nos parâmetros referentes a resposta de freqüências (fidelidade da placa na gravação/reprodução de graves e agudos), distorção harmônica total, faixa dinâmica e separação de canais [continua].

Tive a oportunidade de experimentar as placas Multisound (Turtle Beach) e RAP-10 (Roland), que aos meus ouvidos (e de algumas outras pessoas) apresentaram qualidade bastante satisfatória. Não pude efetuar testes de laboratório, de forma que não tenho números para cada uma.

O funcionamento de um sistema simples de gravação de áudio digital no computador é descrito a seguir (veja também a figura 1).
Durante a gravação, o sinal de áudio produzido por um microfone ou um instrumento musical conectado à placa de som é digitalizado por esta e transferido, sob a forma digital (bytes), para o disco rígido do computador. Para armazenar estes dados no disco, se for usada qualidade comparável à dos CDs (resolução de 16 bits e taxa de amostragem de 44.1 kHz), serão gastos cerca de 10 MB para cada minuto de áudio (estéreo).

Para reproduzir o som gravado, é efetuado o processo inverso, com os dados digitais sendo enviados à placa de som, que os converte novamente em sinal de áudio, que será ouvido pelos alto-falantes. O software controla a placa de som, determinando as características de conversão do sinal de áudio, bem como gerencia o armazenamento no disco.

Figura 2: Os trechos de áudio (arquivos WAV) são disparados pelo seqüenciador por meio de comandos MCI.

Uma vez armazenado sob a forma de dados digitais, o som pode ser manipulado pelo software, que pode ser usado para editar as características originais. Dentre os recursos de edição estão o cut-and-paste (cortar-e-colar) e inversão de trechos, processamento de efeitos (reverb, eco, chorus, flanger, etc), compressão de tempo (encurtar o trecho sem alterar a afinação), transposição de tom, robotização de voz, mixagem de arquivos de áudio, etc. Há uma variedade de softwares para placas de som, e devido a características próprias de cada um, o procedimento operacional para a produção dos trechos de áudio pode variar.

Nos softwares mais simples, como o Wave for Windows 2.0 (Turtle Beach), é necessário rodar simultaneamente tanto o software de áudio quanto o seqüenciador e, enquanto este último executa a seqüência MIDI (que serve de guia) o cantor (ouvindo a guia) grava a voz no editor de áudio. Para economizar espaço no disco, os trechos em silêncio não são gravados, ficando a parte vocal registrada em forma de fatias de gravações.

Depois de gravados todos os trechos, é necessário usar um seqüenciador que seja capaz de reproduzir os arquivos WAV na placa de som, por meio de comandos MCI (Multimedia Command Interface) do Windows (o Cakewalk e o Master Tracks Pro 4 oferecem esse recurso), de forma que as fatias de áudio são reproduzidas (em estéreo) graças a comandos MCI incluídos manualmente na seqüência, que fazem os arquivos WAV serem executados pela placa de som nos instantes corretos (veja Figura 2).

Nesses softwares, é muito difícil - quase impossível - fazer-se overdub (superposição de gravações de áudio), de forma que praticamente só servem para gravar um canal (voz) além da música MIDI.

Figura 3 - Os arquivos de áudio são executados conjuntamente com a seqüência.

Softwares mais sofisticados, como o Audio Toolworks da Roland e o SAW - Software Audio Workstation, da Innovative, já são capazes de operar simultaneamente com mais pistas de áudio e funcionam de forma bem mais eficiente, trabalhando conjuntamente com seqüenciadores MIDI (Figura 3).

Neles há recursos para se posicionar graficamente e com precisão os trechos de áudio no decorrer da música.

O Audio Toolworks possui um seqüenciador integrado, que serve de guia para a criação e edição dos trechos de áudio, enquanto o SAW pode enviar sincronismo SMPTE para um seqüenciador (externo), que executa a música MIDI como guia.

O recém-lançado QUAD (Turtle Beach) consegue manipular 4 pistas independentes de áudio, mas só opera com as placas de 16 bits da própria Turtle Beach (Multisound, Monterrey e Tahiti).
Uma das vantagens de se usar áudio digitalizado é a possibilidade de se aproveitar um mesmo arquivo WAV para duas ou mais passagens, como, por exemplo, de um refrão.

Isso não só economiza espaço no disco, como tempo de gravação (grava-se apenas uma vez aquele trecho).