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Tipos de Distorção na Modulação Delta

A Modulação Delta (DM) é um sistema de processamento de informação usado para converter um sinal em informação digital. Por ser eficiente e emular um bom grau de fidelidade, é frequentemente usada para codificar áudio de uma fonte viva em um arquivo que seu computador pode ler. Sob certas circunstâncias, porém, a DM pode falhar em reproduzir uma boa aproximação da fonte. Estas situações são chamadas de "distorção" e existem dois tipos principais encontrados na DM.

Entendendo a DM

Para entender os tipos de distorção que a Modulação Delta pode criar, ajuda entender o mecanismo que a DM utiliza para processar um sinal. A DM tenta quantizar um sinal de entrada usando um algoritmo de comparação simples. Em vez de medir o nível do sinal, ela mede a diferença entre o nível do sinal de entrada do início ao fim de um período de amostragem. Se a diferença for positiva, o codificador DM cria um pulso negativo, e se a diferença for negativa, gera um pulso positivo. Os pulsos são enviados a um integrador, que causa uma transição passo a passo em direção à onda da fonte real. Como os tamanhos dos passos são fixos, a DM pode ter dificuldade sob certas circunstâncias para criar representações precisas da fonte.

Distorção por Sobrecarga de Inclinação (Slope Overload)

Como a DM depende de um número discreto de bytes para amostrar a informação de áudio, a taxa de amostragem impõe um limite sobre quão de perto ela pode aproximar a forma da onda de áudio. O "delta" é o tamanho dos passos individuais. Exibido graficamente, a aproximação da entrada de som parece uma escada. Quando a inclinação da forma de onda do som excede a capacidade do tamanho do passo da DM de acompanhar, isso cria infidelidade conhecida como distorção por sobrecarga de inclinação. Essas distorções são comuns em seções íngremes e senoidais de uma onda fonte.

Distorção por Ruído Granular

Quando o tamanho do passo de uma DM é muito grande em comparação com a onda de som de entrada, uma distorção é criada. À medida que a DM busca um passo que aproxime a área, ela seleciona níveis que flutuam tanto acima quanto abaixo da forma original. Essa flutuação é chamada de ruído granular. Distorções granulares são especialmente comuns em seções planas ou horizontais da onda.

Conclusão

Tão importante quanto entender os tipos de distorção que vêm do uso da Modulação Delta é entender como as limitações podem ser superadas para evitá-las. Como as técnicas de Modulação Delta falharão definitivamente sem um aumento significativo na alocação de processador e técnicas de filtragem, ela raramente é usada sem modificação. A DM Sigma é uma dessas modificações que pode minimizar essas distorções e deve ser explorada por qualquer pessoa que utilize codificação DM.