O método de codificação digital usado nos CDs (PCM de 16 bits) apresenta uma faixa dinâmica total de 96dB, entre o nível sonoro mais alto e o mais baixo. Isso é conseguido através de amostragens de 16 bits que são feitas 44.100 vezes por segundo em cada canal, uma quantidade de dados que é grande demais para ser armazenada ou transmitida, em termos econômicos, especialmente quando se exige reprodução multicanais. Como resultado disso, novas formas de codificação digital de áudio - freqüentemente chamadas de "codificação perceptiva" - vêm sendo desenvolvidas para permitir o uso de taxas de amostragem mais baixas com um mínimo de degradação perceptível na qualidade de áudio.

Dolby Digital é o primeiro sistema de codificação perceptiva criado especificamente para áudio digital multicanais. Também é o único que se beneficia do desenvolvimento de dois outros sistemas de codificação perceptiva bem sucedidos: Dolby AC-1 e AC-2. E também do desenvolvimento daquilo que vêm a ser os sistemas de codificação analógicos: todo o complexo sistema de redução de ruídos criado pela Dolby Labs para as áreas profissional e de consumo.

De fato, a experiência única da Dolby Labs com a redução de ruídos em áudio é essencial para a eficiência do Dolby D igital em termos de taxa de amostragem: quanto menos bits são usados para descrever um sinal de áudio, maior o ruído. A redução de ruídos da Dolby funciona reduzindo o ruído quando não há nenhum sinal de áudio, ao mesmo tempo em que os sinais mais fortes cobrem (ou mascaram) o ruído em outras passagens. Ou seja, o sistema tira proveito do fenômeno psicoacústico conhecido como "mascaramento auditivo". Mesmo quando os sinais de áudio estão presentes em certas partes do espectro, o sistema Dolby NR reduz o ruído nas outras partes para que nenhum ruído seja perceptível. Isso porque os sinais de áudio só podem mascarar os ruídos que ocorrem nas freqüências próximas.

O sistema Dolby Digital foi desenvolvido para extrair o máximo do mascaramento auditivo no ouvido humano. Ele divide o espectro de áudio de cada canal em estreitas faixas de freqüência de tamanhos diferentes, otimizadas em relação à capacidade seletiva do ouvido humano. Isso torna possível filtrar detalhadamente os ruídos de codificação, para que sejam forçados a permanecer muito próximos das freqüências do sinal que está sendo codificado. Reduzindo ou eliminando os ruídos onde não há sinais de áudio para mascará-los, a qualidade sonora do sinal original pode ser substancialmente preservada. Nesse aspecto fundamental, um sistema de codificação perceptiva como o Dolby Digital é essencialmente uma forma muito seletiva e poderosa de redução de ruído.

No Dolby Digital, os bits são distribuídos entre as faixas de filtragem de acordo com cada espectro particular de freqüências ou com a natureza dinâmica do programa. Um modelo embutido de mascaramento auditivo permite ao circuito codificador alterar a seletividade das freqüências (assim como a resolução) para garantir que um número suficiente de bits seja usado para descrever o sinal de áudio em cada faixa, de forma que os ruídos sejam totalmente mascarados. Os circuitos Dolby Digital também definem como os bits são distribuídos entre os vários canais, a partir de uma área de bits comum. Essa técnica permite que canais com maior conteúdo de freqüências requeiram mais dados do q ue canais que só são ocupados esporadicamente. Ou, por exemplo, que sons fortes num canal mascarem ruídos em outros canais.

O sofisticado modelo de mascaramento do sistema DD e seu método de utilizar uma área comum para os bits são fatores essenciais para sua extraordinária eficiência. Além disso, enquanto outros sistemas de codificação precisam usar considerável (e preciosa) quantidade de dados para transportar instruções aos seus decodificadores, o DD pode usar proporcionalmente mais dados para representar o sinal de áudio, o que significa melhor qualidade sonora.

Tecnicamente falando, o DD pode processar sinais de pelo menos 20 bits de faixa dinâmica numa faixa de freqüências que vai de 20Hz a 20KHz x 0.5dB (-3dB a 3Hz e 20.3KHz). Os canais de graves cobrem de 20 a 120Hz x 0.5dB (-3dB a 3 e 121Hz). Taxas de amostragem de 32, 44.1 e 48KHz são admitidas. A variação das taxas de dados vai de 32kb/s (kilobytes por segundo) até nada menos que 640kb/s, cobrindo assim uma larga faixa de exigências. As aplicações típicas incluem formatos de 384kb/s para Dolby Surround Digital de 5.1 canais, e 192kb/s para áudio em 2 canais.



* texto fornecido pela Dolby Labs, criadora do sistema Dolby Digital.