O documento discute (1) o funcionamento básico de mixers digitais e sua utilização em sistemas de som profissionais, (2) as diferenças entre áudio analógico e digital, e (3) as especificações e funções principais do mixer digital Behringer X32, usado como referência.

2. Um misturador, mixer, mesa ou console digital, é
uma poderosa ferramenta ofertada aos usuários
de sistemas de sonorização profissional. Tanto
para uso em estúdios como performance ao vivo.
Vamos focar neste treinamento na teoria do
áudio digital básica e o conceito do
funcionamento e operação básica de um console
de médio porte.
Nosso mixer referência será o Console X32 do
Fabricante Behringer.

3. Áudio analógico x Áudio Digital
Áudio Analógico:
Chamamos de áudio analógico todo o sinal
de áudio que depois ter passado por um
transdutor ( transformação de energia
acústica em corrente elétrica) passa a
trafegar em componentes eletrônicos de
maneira análoga a energia acústica. Este
sinal terão então suas amostra fielmente
representadas , quanto a frequências,
resolução ( da captação ) e intensidade. (
níveis).
Áudio Digital
Em um sistema de áudio digital, um sinal
elétrico analógico representando o som é
convertido com um conversor analógico-
digital (ADC) em um sinal digital,
tipicamente usando a modulação por
código de pulso . Este sinal digital pode
então ser gravado, editado, modificado e
copiado usando computadores , máquinas
de reprodução de áudio e outras
ferramentas digitais. Em equipamentos
digitais sempre teremos na entrada dos
sinais conversores ADC, em toda a cadeia
de processamento interno existirá uma
representação digital do sinal , trafegando
em bits, e por fim um DAC tornará o sinal
digital novamente.

4. Áudio analógico x Áudio Digital

5. Áudio analógico x Áudio Digital
Áudio Digital
No áudio Digital temos alguns termos que pode nos dizer como o sinal de áudio será trabalhado pelo
equipamento, conhecer estes termos nos mostrará qual opção escolher para cada tarefa. Perceba que as
mudanças de um sistema para outra pode ser altamente escalonáveis, o que pode interferir diretamente nos
arquivos gerados e no consumo de DSP dos equipamentos digitais.
DSP = DIGITAL SOUND PROCESSOR
Processador de áudio digital , pode se referir a todo um conjunto de componentes ou somente ao chip que
realiza os cálculos de conversão e processamento do áudio enquanto amostras digitais .

6. Áudio analógico x Áudio Digital
Amostragem
A conversão do sinal analógico para o digital é realizada por uma sequência de amostras da variação de
voltagem do sinal original. Cada amostra é arredondada para o número mais próximo da escala usada e
depois convertida em um número digital binário (formado por "uns" e "zeros") para ser armazenado..

7. Áudio analógico x Áudio Digital
Taxa de Amostragem
As amostras são medidas em intervalos fixos. O números de vezes em que se realiza a amostragem em uma
unidade de tempo é a taxa de amostragem, geralmente medida em Hertz. Assim, dizer que a taxa de
amostragem de áudio em um CD é de 44.100 Hz, significa que a cada segundo de som são tomadas 44.100
medidas da variação de voltagem do sinal. Dessa maneira, quanto maior for a taxa de amostragem, mais
precisa é a representação do sinal, porém é necessário que se realize mais medições e que se utilize mais
espaço para armazenar esses valores.
Teorema de Nyquist
A taxa de amostragem dever ser pelo menos duas vezes a maior frequência que se deseja registrar. Esse valor
é conhecido como frequência de Nyquist. Ao se tentar reproduzir uma frequência maior do que a frequência
de Nyquist ocorre um fenômeno chamado alising (ou foldover ), em que a frequência é "espelhada" ou
"rebatida" para uma uma região mais grave do espectro.
A figura abaixo representa uma onda de 17.500 Hz (em amarelo) digitalizada com uma taxa de amostragem
de 20.000 Hz. Cada amostra é representada pelos pontos verdes. A onda em azul é a onda resultante do
efeito de aliasing .

8. Áudio analógico x Áudio Digital
efeito de aliasing (ou foldover) descrito
Assim, como ouvimos numa faixa que vai
aproximadamente de 20 a 20kHz, uma taxa de
amostragem deveria ser de pelo menos 40khz para que
todas as frequências audíveis pudessem ser registradas.
Taxas maiores permitem o uso de filtros com
decaimentos mais suaves que causam menos distorções
de fase, especialmente nas frequências mais agudas.

9. Áudio analógico x Áudio Digital
Resolução
Refere-se ao número de bits usados para
representar cada amostra. Uma amostra
representada por apenas um bit poderia receber
apenas dois valores: "0" ou "1". Já uma
representação com 3 bits poderia receber 8 valores
diferentes (23 = 8): 000, 001, 010, 100, 110, 101,
011, 111. Um CD tem uma resolução de 16 bits o
que permite uma resolução binária com 65.534
(216) valores.
Baixa Resolução Alta Resolução

10. Áudio analógico x Áudio Digital
Resolução
Refere-se ao número de bits usados para
representar cada amostra. Uma amostra
representada por apenas um bit poderia receber
apenas dois valores: "0" ou "1". Já uma
representação com 3 bits poderia receber 8 valores
diferentes (23 = 8): 000, 001, 010, 100, 110, 101,
011, 111. Um CD tem uma resolução de 16 bits o
que permite uma resolução binária com 65.534
(216) valores.
Baixa Resolução Alta Resolução

11. Áudio analógico x Áudio Digital
Faixa de Extensão Dinâmica
Cada bit acrescentado na resolução dobra
o número de passos (ou valores) usados
para representar a variação de amplitude
da onda e com isso adiciona 6dB na escala
de dinâmica que pode ser representada.
Resoluções mais altas oferecem também
maior relação sinal ruído.

12. Áudio analógico x Áudio Digital
Relação Sinal/Ruído
É a diferença, em dB, entre o nível máximo de amplitude que
pode ser representado numa determinada resolução e o ruído do
sistema. Quanto maior a resolução, ou seja, quanto mais bits são
usados para representar a amplitude do som, maior será a
diferença entre o nível mais alto de reprodução e o ruído.
Embora sistemas com 16 bits sejam suficientes para representar
áudio com boa qualidade, às vezes é desejável ter alguns bits
extras. Na realidade o sistema nunca usa todos os bits para a
representação da amplitude do sinal. Num conversor de 16 bits
são gerados de 3 a 6 dB de ruído, o que já "rouba" 1 bit da
resolução e diminui a faixa de dinâmica usável de 96 dB para
90dB.

13. Áudio analógico x Áudio Digital
Erro de quantização
Quando é feita a amostragem do sinal, o valor
medido é aproximado (quantizado) para o patamar
mais próximo na escala de amplitude gerando
pequenos desvios em relação ao valor do sinal
original. Esses desvios, chamados erros de
quantização modificam o sinal original introduzindo
ruído nas frequências mais altas. Pode-se minimizar
os erros de quantização com o aumento da
resolução em bits.

14. Áudio analógico x Áudio Digital
Clipping
Uma vez que a extensão dinâmica do áudio digital é determinada pelo número de bits utilizados, não é possível
representar valores acima de um determinado limite. O valor mais alto que pode ser representado geralmente é
expresso como sendo 0 dB. Se a amplitude da onda ultrapassa esse valor, ocorre um corte ( clipping ) da crista da
onda, mudando sua forma original e ocasionando uma distorção do som.

15. Apresentação Mixer X32
Especificações Principais:
• 32 canais de entrada, canais 8 auxiliares, canais de retorno 8 fx
• AD/DA: 24 bits @ 44.1 / 48 kHz, 114 dB gama dinâmica
• I / O latência (entrada consola para a saída) 0,8 ms
• Pré: THD + ruído, 20 dB, 0 dBu fora <0,006% A-weighted
• nível máximo de entrada não clipe, XLR + 23 dBu
• A gama de frequências, @ taxa de amostragem 48 kHz, 0 dB para
-1 dB 10 Hz - 22 kHz
• nível de saída, XLR, nom./max. + 4 dBu / 21 dBu
• Consumo de energia 120 W

16. Visão Geral
Sessões Principais
(1) channel Strip
(2) Canais de entrada
(3) Visualização e Monitoramento
(4) Grupo / Canais Bus / Main
(5) Cenas / Pesonalizáveis/ Grupos Mute
Navegação
Os botões (VIEW) facilitam a navegação
ao exibir na tela (3) as informações
referentes a sessão desejada.
Podem ser configuração na guia “Global
Setup”

17. Visão Geral
Sessões Principais
(1) channel Strip
(2) Canais de entrada
(3) Visualização e Monitoramento
(4) Grupo / Canais Bus / Main
(5) Cenas / Pesonalizáveis/ Grupos Mute
Navegação
Os botões (VIEW) facilitam a navegação
ao exibir na tela (3) as informações
referentes a sessão desejada.
Podem ser configuração na guia “Global
Setup”
A Guia UTILITY oferece opções de aceso
a configurações úteis de acorda com a
tela visualizada.

18. Channel Strip
Subdivisão
• Config / Preamp
• Gate, Dynamics
• Equalizador
• Bus Sends, Main Bus
Cada uma dessas subseções
correspondem às etapas de
processamento do canal
atualmente selecionado, e cada um tem
seu próprio botão “VIEW”
pressionado, muda o visor principal para
a página com todos os parâmetros
relacionados para esta subseção.

19. Canais de entrada
• Canais de Entrada 1-16
• Canais de Entrada 17-32
• Entradas auxiliares 1-6 / reprodução
USB / FX Retorna 1L-4R
• Botão seleção
• Níveis
• Tecla pré-escuta (solo)
• LCD informações
• Tecla MUTE
• Fader motorizado
• As teclas laterais permitem acesso as
diferentes “camadas” do sonsole
(layers). Observe sempre qual estará
acessa para certificar em qual grupo de
canais está trabalhando.

20. Área de visualização principal
• Informações sobre seleção atual de
canal
• Cena atual e próxima
• Arquivo de áudio em execução e
tempo / tempo de gravação
• Tecla MUTE
• Estatus AES 50 A e B, Slot USB, Clock
Sync e Sample rate.

21. Área de visualização principal
• Informações sobre seleção atual de
canal
• Cena atual e próxima
• Arquivo de áudio em execução e
tempo / tempo de gravação
• Tecla MUTE
• Estatus AES 50 A e B, Slot USB, Clock
Sync e Sample rate.

22. Talk Back e Monitor
• Lâmpada 12v
• Entrada microfone para Talk
• Ajuste nível microfone
• Tecla MUTE
• Banco de Fala A
• Banco de Fala B
• Tecla View ( configuração)
• Volume monitor
• Volume Fones ( saída lateral)
• Tecla Mono
• Tecla DIM