No processo de PCM, a quantização é a etapa onde
◯ a. O sinal é filtrado para remover ruído.
◯ b. A taxa de amostragem é definida.
◯ c. O valor da amostra é arredondado para um nível discreto de voltagem.
◯ d. Os bits são convertidos em luz.
◯ a. O sinal é filtrado para remover ruído.
◯ b. A taxa de amostragem é definida.
◯ c. O valor da amostra é arredondado para um nível discreto de voltagem.
◯ d. Os bits são convertidos em luz.
Passo 1
O enunciado pergunta: “No processo de PCM, a quantização é a etapa onde” e apresenta quatro alternativas:
- a. O sinal é filtrado para remover ruído.
- b. A taxa de amostragem é definida.
- c. O valor da amostra é arredondado para um nível discreto de voltagem.
- d. Os bits são convertidos em luz.
Aqui estou apenas listando o que foi pedido e as alternativas. Ainda não estou resolvendo.
Passo 2
Visão geral rápida (sem jargão): o processo PCM (Pulse Code Modulation) típico tem três etapas principais, em ordem:
- Amostragem — pega valores do sinal analógico em instantes discretos de tempo.
- Quantização — transforma cada valor analógico (contínuo) em um valor de um conjunto finito (discreto) de níveis.
- Codificação — representa cada nível por uma sequência de bits.
Repare que a quantização é a etapa 2 nesta sequência: é onde se passa de valores contínuos para valores discretos (isso já dá uma pista sobre qual alternativa descreve quantização).
Passo 3
Explicando o que significa “quantizar” de forma didática:
- Quantizar = aproximar (arredondar) o valor real da amostra para o nível mais próximo de um conjunto finito de níveis permitidos.
- Esses níveis correspondem a tensões discretas possíveis que serão representadas depois por códigos binários.
Se o conversor usa
bits por amostra, então o número de níveis é
Esses
níveis ficam espalhados ao longo da faixa de voltagem permitida. A distância entre níveis consecutivos chama-se passo de quantização, normalmente denotado por
.
Passo 4
Fórmula do passo de quantização e erro máximo (para entender o “arredondamento”):
- Se a faixa de entrada é de
até , então
- Depois da quantização, qualquer amostra
vira um nível que é um dos valores discretos. O erro de quantização vale
e em quantização uniforme o erro fica limitado por
ou seja, o valor real é “arredondado” para o nível mais próximo com erro no máximo meio passo.
Passo 5
Exemplo numérico bem simples (para visualizar):
- Suponha faixa de
a e bits. - Então
níveis e . - Os níveis (por exemplo) podem ser
, , , . - Se uma amostra vale
, ela será aproximada para o nível mais próximo, . Esse arredondamento é exatamente a quantização.
Esse exemplo mostra claramente que quantização é arredondar o valor da amostra a um nível discreto de voltagem — match com a alternativa (c).
Passo 6
Por que as outras alternativas estão incorretas:
- Alternativa (a): Filtrar o sinal para remover ruído é uma operação de filtragem (por exemplo, filtro anti-aliasing) que normalmente acontece antes da amostragem, não é a quantização.
- Alternativa (b): A taxa de amostragem (quantas amostras por segundo) é definida na etapa de amostragem, não na quantização.
- Alternativa (d): Converter bits em luz é algo que ocorre em um modulador/transmissor óptico (camada de transmissão), não na etapa de quantização do PCM.
Passo 7
Motivação final e incentivo: a palavra-chave para lembrar é “discreto” — quantização é justamente transformar um valor contínuo em um valor discreto (nível de voltagem). Vai dar certo na prova; memora essa sequência: amostragem → quantização → codificação. Força aí!
Resposta
c. O valor da amostra é arredondado para um nível discreto de voltagem.