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Gravação, processamento e reprodução de áudio

Duração:

4 horas.

 

Material:

Computador com acesso à internet, Moodle da ubi – ficheiros doc, pdf, wiki, mbed NXP LPC1768, altifalante, transistor, breadboard, resistências.

 

Objectivo:

A aquisição de informação, o seu processamento e respectiva reprodução faz uso de várias valências que devemos dominar para que se possa haver uma interacção eficaz entre o mundo digital e o analógico. No decorrer a sessão é abordado o processo de conversão entre domínio: analógico para digital e de digital para analógico. Algumas técnicas de processamento da informação são abordadas.

Circuito do altifalante:

Um altifalante é utilizando para produzir sons. Para que se entenda o funcionamento deste componente, devemos primeiro perceber como é que o som chega aos nossos ouvidos. O som é uma onda mecânica de compressão que se propaga através de um meio, como por exemplo o ar ou a água. Um corpo em vibração produz uma onda mecânica. O ar em torno do corpo irá também vibrar em sintonia com o corpo. A propagação da vibração ao longo da atmosfera irá fazer com que o som, depois de redireccionado para o interior do ouvido pela orelha, irá fazer vibrar o ouvido interno, que transformação a vibração recebida em sinais eléctricos perceptíveis para o cérebro humano. Os humanos têm uma percepção do som numa gama de frequências que tem início nos 20 Hz e vai até aos 20 kHz. Qualquer som, por mais complexo que seja, pode ser decomposto numa soma de sinusóides de frequências e amplitudes diferentes.

 

Reprodução de som com um sinal PWM:

Um sinal digital pode periodicamente variar o seu estado. Deste modo, o sinal será caracterizado, para além do seu estado, pelo período de comutação e largura de pulso. A modelação de largura de pulso (PWM – Pulse width modulation) é uma técnica que adequa a largura do pulso de acordo com informação de modulação.  Esta técnica é utilizada para transmitir informação, mas pode também ser utilizada para gerar tensões analógicas, sendo necessário para isso recorrer a um filtro passa-baixo. Quando adequadamente construído, é possível construir conversores digitais/analógico com 8 ou mais bits. Neste caso 8 bits significa que é possível obter 28 níveis de tensão, ou seja, 256 níveis de tensão. A título de exemplo é fornecido é apresentado o cálculo de um DAC com 8 bits.

 

Reprodução de som com uma saída analógica:

O mbed tem também a possibilidade de gerar sinais analógicos. Para isso dispõem de uma saída analógica que pode ser configurara para disponibilizar na sua saída uma analógica entre 0.0V e 3,3V.  para isso dispõem da classe AnalogOut.

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