O que são interfaces de áudio e por que um microfone precisa de uma?

Você já notou que os microfones precisam ser conectados a outros dispositivos de áudio para que seus sinais de áudio sejam usados ​​corretamente? Essas entradas de microfone podem estar em pré-amplificadores, consoles de mixagem, gravadores ou, como o nome deste artigo sugere, interfaces.

O que é uma interface de microfone e por que um microfone precisa de uma? Uma interface de microfone é simplesmente uma interface de áudio que recebe sinais de microfone. As interfaces de áudio são componentes-chave na comunicação entre dispositivos de áudio analógicos e digitais(incluindo microfones) e a E/S de áudio de um computador e estação de trabalho de áudio digital.

Neste artigo, falaremos mais sobre microfones e suas interfaces de áudio para ajudá-lo a entender melhor suas funções e as situações que exigem seu uso.

O que é uma interface de áudio de microfone?

Como mencionado, uma interface de microfone é uma interface de áudio. Basicamente, essas interfaces permitem a comunicação entre vários dispositivos de entrada e saída de áudio e software digital.

As interfaces de microfone, então, permitem especificamente a comunicação entre microfones e software digital e computadores.

Observe que a grande maioria das interfaces de áudio no mercado hoje possui entradas de microfone e, portanto, também são interfaces de microfone.

O termo «interface de microfone» é usado com muito menos frequência como «interface de áudio», embora muitas vezes se refiram ao mesmo equipamento de áudio.

Como funcionam as interfaces de microfone?

Para entender melhor como as interfaces de microfone funcionam, veremos um único caminho de sinal. Ou seja, discutiremos um microfone, uma entrada de microfone e os possíveis caminhos para esse sinal de microfone.

É importante saber que muitas interfaces oferecem várias entradas de microfone e têm grande flexibilidade em seus recursos de roteamento de sinal.

Vamos começar com o microfone. Um microfone é um transdutor que converte som(energia das ondas mecânicas) em áudio(energia elétrica).

Este sinal de áudio elétrico é uma tensão CA que imita efetivamente as ondas sonoras no diafragma do microfone(apenas eletricamente). O sinal do microfone é emitido pela saída do microfone e pelo cabo do microfone conectado.

O cabo do microfone geralmente é um cabo XLR balanceado e transporta o sinal do microfone para a interface do microfone.

Na interface do microfone, o sinal é amplificado por um pré-amplificador de microfone. Isso aumenta o sinal de «nível de microfone» relativamente baixo para um sinal de «nível de linha» mais saudável para uso com outro equipamento de áudio(profissional ou consumidor).

Até agora, não há nada de único ou especial sobre esse caminho de sinal. Muitos pré-amplificadores de microfone, mixers e entradas de microfone analógico compartilham esse caminho de sinal inicial.

No entanto, na interface de áudio, o sinal do microfone passa por um conversor analógico para digital e é efetivamente convertido de uma tensão elétrica CA em informações digitais(uns e zeros).

Este sinal de microfone digital é então enviado da interface de áudio para um computador conectado ou mixer digital.

O software de mixagem/roteamento digital é onde as coisas ficam realmente interessantes. Um sinal de microfone de entrada pode ser enviado para vários canais dentro do software; gravar e reproduzir através da mesma interface.

O mesmo cabo digital(USB, Firewire, Thunderbolt, etc.) que transportou o sinal do microfone para o computador levará o áudio digital para fora do computador. Esse áudio digital de transmissão passa por conversores digital-analógico antes de ser enviado pelas saídas da interface.

Essas saídas incluem saídas de monitor, saídas de fone de ouvido e outras saídas de barramento.

Recapitulação de como as interfaces de áudio funcionam

O acima foi uma explicação simples de como funcionam as interfaces de áudio do microfone.

Resumindo, as interfaces de áudio permitem que diferentes dispositivos digitais e analógicos transfiram áudio de forma eficaz entre si.

Um exemplo hipotético de uma interface de áudio

Uma única interface poderia, por exemplo, conectar a estação de trabalho de áudio digital de um computador a vários microfones; um baixo injetado direto; e um teclado. Essa mesma interface pode produzir áudio analógico para vários fones de ouvido(cada um com uma mixagem potencialmente diferente), bem como para alguns monitores de estúdio.

Então, o que temos na interface de áudio hipotética acima?

• 8 entradas(7 entradas de microfone para os 6 microfones e 1 caixa DI e 1 entrada de linha/instrumento de alta impedância para o teclado).
• Conversor analógico para digital.
• Interface computador/DAW.
• Conversor digital para analógico.
• 6 saídas(2 saídas de monitor e 4 saídas de fone de ouvido).

Observe que neste exemplo pode haver outras entradas e saídas que não estão em uso. É muito comum uma interface ter mais saídas do que entradas. Este é simplesmente um exemplo.

As entradas

Observe que no diagrama acima, as entradas 1-6 são entradas de nível de microfone. As entradas 7 e 8 são entradas de linha(7 é uma entrada de linha de baixa impedância enquanto 8 é uma entrada de linha de instrumento de alta impedância).

Cada uma das entradas possui seu próprio pré-amplificador que aplica ganho ao sinal de entrada. O ajuste adequado desses níveis de ganho trará os sinais de áudio para níveis saudáveis ​​que são balanceados com as outras entradas de áudio.

Muitas vezes, essas entradas serão tomadas combinadas que oferecem entradas de microfone e linha. Algumas entradas(como a entrada 8 neste exemplo) podem alternar entre baixa impedância(para microfones e caixas DI) e alta impedância para muitos instrumentos não balanceados(como o teclado, por exemplo).

O conversor analógico para digital

Um ADC converte efetivamente os sinais de áudio analógico das entradas em informações de áudio digital que podem ser enviadas da interface para o computador conectado e software de computador(incluindo a estação de trabalho de áudio digital).

A interface digital e o software de computador

Uma vez que o áudio é convertido em informação digital, ele é enviado ao computador para uso em vários programas.

Com interfaces maiores(como em nosso exemplo), normalmente há E/S de software onde o usuário pode monitorar níveis e enviar entradas individuais para diferentes saídas.

Dentro da configuração do computador e das estações de trabalho de áudio digital do computador, precisamos selecionar a interface desejada para ser nosso dispositivo de entrada e saída. Isso permite a comunicação adequada entre o computador e as entradas e saídas da interface.

Assim que a interface for selecionada com sucesso como dispositivo de entrada e saída, a Digital Audio Workstation exibirá as entradas/saídas como selecionáveis.

Roteamento adicional pode ser feito dentro da DAW para vários envios e mixagens de fone de ouvido.

Observe que a latência pode ser um problema ao rotear dessa maneira, pois o áudio deve passar pelo ADC, pelo computador e depois pelo DAC antes de ser emitido. Dependendo da capacidade de processamento do computador, isso pode causar um pequeno atraso no fluxo do sinal.

O conversor digital para analógico

Falando em DACs, o conversor digital-analógico dentro da interface de áudio efetivamente pega o áudio digital do computador e o converte em sinais de áudio analógico para as saídas da interface.

Saídas

A interface de áudio no exemplo acima tem várias saídas.

2 dessas saídas(1 e 2) são as saídas de linha típicas para os monitores de estúdio esquerdo e direito. As saídas 3-6 fornecem 4 diferentes envios de fone de ouvido(mixagens) que podem ser personalizados para diferentes músicos ou intérpretes durante uma sessão de gravação.

Seja criativo com o roteamento

O exemplo acima é apenas uma das muitas maneiras pelas quais uma interface de áudio pode ser configurada. Dependendo do número de entradas e saídas em uma interface, podemos ser muito criativos com o roteamento.

Alguns exemplos de interface de áudio

As interfaces de áudio de microfone variam em complexidade, de super simples a muito complicadas e capazes de roteamento intrincado. Vamos dar uma olhada em alguns exemplos.

Interfaces de áudio de canal único

As interfaces de áudio de microfone único podem ser tão simples quanto um conversor analógico-digital de um canal. Um exemplo é o Shure X2U:

Interfaces de áudio de dois canais

Interfaces de áudio de microfone de dois canais populares incluem o Focusrite Scarlett 2i2 e o UAD Apollo Twin:

Interfaces de áudio maiores

Um exemplo é o Apollo 8 Quad UAD, que possui 8 entradas e 14 saídas:

Como vemos abaixo, o Apollo 8 Quad UAD possui seu próprio software para fins de roteamento. Mais roteamento é possível dentro da estação de trabalho de áudio digital do computador, mas este software de console cobre todo o roteamento de hardware necessário:

Por que um microfone precisa de uma interface de áudio?

Um microfone precisa de algum tipo de interface se seu sinal for conectado a um mixer digital ou qualquer tipo de software de áudio digital(incluindo DAWs).

As conexões de microfone comuns que requerem interfaces de áudio incluem:

• computadores.
• misturadores digitais.
• gravadores digitais.

Caso contrário, um microfone(que é inerentemente analógico) requer apenas um pré-amplificador para aumentar seu sinal para o nível de linha para uso com outros dispositivos e equipamentos de áudio analógicos(como mixers e gravadores analógicos).

Interfaces de microfone integradas

Muitos mixers e gravadores digitais terão interfaces de microfone embutidas que convertem os sinais de entrada do microfone analógico em áudio digital que o mixer/gravador pode usar de forma eficaz.

Por exemplo, o popular Zoom H4n Pro possui um par estéreo de microfones analógicos embutidos em seu design com uma interface de áudio integrada(com conversor analógico para digital) para permitir que você grave os microfones em um formato de áudio digital.

perguntas relacionadas

Você pode conectar um microfone a uma entrada de linha?

É possível conectar fisicamente um microfone a uma entrada de linha(isso geralmente é feito por meio de conectores XLR). No entanto, os sinais de nível de microfone para microfones são muito fracos para entradas que esperam nível de linha. Conectar um microfone a uma entrada de nível de linha resulta em uma relação sinal/ruído ruim.

Você pode conectar um microfone a uma entrada auxiliar?

Embora seja possível conectar um microfone a uma entrada auxiliar, geralmente é uma má escolha. As entradas auxiliares são projetadas para um sinal amplificado(como sinais de fone de ouvido ou alto-falante) e, portanto, os sinais de nível de microfone de amplitude relativamente baixa são muito fracos para carregar efetivamente as entradas auxiliares.