Vamos estudar alguns dos conceitos básicos do áudio digital, embora sem entrar em demasiadas considerações técnicas. Para aqueles que desejarem mais informação, existem uma infinidade de web sites que estudam especificamente o áudio digital e o hardware necessário para sua captura e reprodução.

O áudio tem uma natureza ondulante, ou seja, se propaga em forma de ondas analógicas desde o objeto que o produz. As características próprias de qualquer áudio (desde o produzido por um automóvel até uma bela canção), seus diferentes tons e notas dependem precisamente das propriedades físicas das ondas que o formam.

Para poder viajar desde o emissor ao receptor, as ondas de áudio precisam de um meio físico de suporte, seja o ar da atmosfera, a água, etc. Tanto é assim que no espaço exterior, onde não há meio físico de suporte, não se podem transmitir áudios.

Se representarmos em um gráfico um áudio complexo, obteremos a seguinte figura:



Na qual podemos apreciar os diferentes valores de onda que vai tomando o áudio.

Todos nós sabemos que as máquinas informáticas não trabalham com dados analógicos, e sim, que trabalham com dados digitais, formados por estados binários. Portanto, para representar um áudio, desde o ponto de vista informático, é preciso capturá-lo em uma natureza binária, para que se faça uma amostra do mesmo, tomando determinados valores das ondas e representando tais valores em formato digital. Em cada captura obteremos um ponto do gráfico anterior.



Porém, quantas amostras deveremos tomar? Este é o verdadeiro miolo da questão, já que quantas mais amostras tomarmos, mais fiel será o áudio capturado com respeito ao original, com o que terá mais qualidade.

Para medir o número de capturas utilizamos a freqüência da amostra. Como um Herz é um ciclo por segundo, a freqüência de uma captura em Herz representa o número de capturas que realizamos em um segundo. Assim, uma frequência de amostra de 20 KHz (20 Kilo Herz = 20000 Herz) realizará 20000 capturas de pontos cada segundo.

O ouvido humano é captar de captar a assombrosa quantidade de 44000 áudios por segundo, ou seja, 44 KHz. Portanto, para que um áudio digital tenha suficiente qualidade deverá estar baseado em uma frequência similar a esta. Em geral, o valor padrão de captura de áudios de qualidade é de 44,1 Khz (qualidade CD), embora haja capturadoras de áudio profissionais que chegam até os 100 Khz, com objeto de obter um maior número de pontos sobre a amostra, conseguindo uma qualidade máxima.

Outro conceito do que já devem ter ouvido falar sobre o áudio digital é o número de bits de um cartão de áudio. A origem desta magnitude é que, na hora de capturar o áudio, não só é importante o número de amostras tomadas, como também a quantidade de informação capturada em cada uma dessas amostras.

Uma vez capturado o áudio, para sua posterior reprodução em uma máquina informática é necessário mandar uma série de impulsos ou posições aos alto-falantes para que criem o áudio a partir deles. Como? Bom, produzindo a partir dessas posições movimentos das membranas dos alto-falantes, movimentos que transformam de novo o áudio digital em analógico, estado no qual é capaz de viajar pelo ar e produzir os estímulos necessários em nossos tímpanos, com o qual somos capazes de perceber o áudio "original". Quantas mais posições de informação se enviem aos alto-falantes, melhor a qualidade terá o áudio reproduzido.

Com estas bases, se define o número de bits de um áudio digital como o número de impulsos de informação (posições) que se enviam aos alto-falantes para sua transformação em ondas analógicas.

Os cartões de áudio atuais trabalham normalmente com 8 bits de informação, com os que se podem obter 28=256 posições (zeros e uns binários), embora haja algumas de melhor qualidade que são capazes de trabalhar com capturas de 16 bits, que originam 216 = 65536 posições de informação.

Como dado de referência, os CDs atuais estão baseados em áudio gravado a 44 Khz e com um tamanho de amostra de 16 bits. Estas medidas se conhecem com o nome de áudio de qualidade CD.

Por último, uma vez que o áudio digital chega aos nossos ouvidos, impactam contra os tímpanos, verdadeiras membranas especializadas que voltam a transformar as ondas analógicas em impulsos elétricos, que viajam até nosso cérebro, onde são interpretados e produzem as sensações auditivas que todos nós conhecemos.

Uma exceção ao áudio anteriormente descrito, que podemos denominar "de dados de áudio", é o áudio sintetizado, o qual não se realiza nenhuma captura de ondas sonoras reais, e sim que é áudio totalmente digital, gerado diretamente na máquina informática pelo reprodutor digital conhecido pelo nome de MIDI (Music Instrument Digital Interface). Quando se deseja reproduzir uma nota musical concreta, se envia um comando MIDI ao chip sintetizador, que se encarrega de traduzir esse comando em uma vibração especial que produz a nota. Mediante este sistema é possível criar melodias bastante aceitáveis, embora nunca tenham a qualidade, nem a riqueza de uma onda sonora natural capturada.