Companding é uma técnica usada em telecomunicações e processamento de áudio para melhorar a relação sinal-ruído (SNR), comprimindo a faixa dinâmica de um sinal. Isto é conseguido aplicando uma função não linear ao sinal, que amplifica sinais mais fracos enquanto atenua sinais mais fortes. Aqui estão os dois tipos principais de compressão:
1. Companding μ-law: *
Usado em: América do Norte e Japão
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Característica: Usa uma função logarítmica para compactar o sinal.
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Equação: A função de compressão é descrita pela equação:
```
y =sinal(x) * ln(1 + µ|x|) / ln(1 + µ)
```
onde:
* y é o sinal comprimido
* x é o sinal original
* µ é o fator de compressão (normalmente µ =255)
2. Companding A-law: *
Usado em: Europa, Austrália e a maior parte do resto do mundo
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Característica: Também usa uma função logarítmica, mas com uma característica de compressão diferente em comparação com a lei µ.
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Equação: A função de compressão é descrita pela equação:
```
y =sinal(x) * (A|x| / (1 + ln(A))) se |x| ≤ 1/A
y =sinal(x) * (1 + ln(A|x|)) / (1 + ln(A)) se |x|> 1/A
```
onde:
* y é o sinal comprimido
* x é o sinal original
* A é o fator de compressão (normalmente A =87,6)
Principais diferenças entre µ-law e A-law Companding: *
Característica de compressão: A compressão µ-law tem uma compressão mais gradual em níveis de sinal mais baixos e uma compressão mais acentuada em níveis de sinal mais altos em comparação com a lei A.
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Região de atuação: A compressão µ-law é mais eficiente na compressão de sinais com faixas dinâmicas maiores, enquanto a A-law é mais eficiente para sinais com faixas dinâmicas menores.
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Implementação: A compressão A-law é normalmente implementada usando hardware mais simples, enquanto a µ-law é mais complexa.
Aplicações de compressão: *
Sistemas telefônicos: Melhorar a qualidade da transmissão de voz em linhas telefônicas analógicas, reduzindo ruído e distorção.
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Áudio digital: Para reduzir a faixa dinâmica dos sinais de áudio para armazenamento e transmissão eficientes.
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Reconhecimento de fala: Para aumentar a clareza dos sinais de fala para melhor precisão de reconhecimento.
Benefícios da compressão: *
SNR melhorado: A compressão reduz a faixa dinâmica do sinal, o que ajuda a suprimir o ruído e a melhorar a relação sinal-ruído.
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Transmissão de dados eficiente: Ao comprimir o sinal, a compressão reduz a largura de banda necessária para a transmissão, levando a um uso mais eficiente dos recursos de comunicação.
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Qualidade de áudio melhorada: Ao reduzir a distorção e o ruído, a compressão melhora a qualidade geral dos sinais de áudio.
Observação: O uso de compressão µ-law e A-law foi em grande parte substituído por técnicas modernas de processamento de sinal digital, que oferecem desempenho e flexibilidade superiores. No entanto, eles ainda permanecem importantes em sistemas legados e em algumas aplicações específicas.