Noções sobre o áudio digital – um guia de A a Z

Confuso com a linguagem utilizada para descrever o equipamento de áudio? Criámos um guia rápido para ajudá-lo.

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Conceitos básicos: como o áudio digital é gravado

Uma vez que os sons do mundo real estão em constante mudança, a gravação digital é sempre uma aproximação da gama completa de sons do mundo. No entanto, os progressos da tecnologia de gravação expandem constantemente a gama e a precisão daquilo que pode ser gravado digitalmente.

Quando é feita uma gravação digital a partir de uma fonte analógica – tal como um concerto ao vivo ou músicos num estúdio de gravação – o som é fornecido como amostragem em intervalos regulares. A amplitude do som é gravada como um número, criando um registo digital da fonte de áudio analógica como uma série de números discretos.

A quantidade de som analógico original captada pela gravação digital depende principalmente da taxa de amostragem e da profundidade de bits (quantas amostras são retiradas num segundo e quantas informações contêm cada amostra).

Guardar e armazenar áudio digital

Uma vez executada uma gravação digital, esta pode ser armazenada em alguns formatos diferentes. Cada formato tem uma forma diferente de equilibrar a qualidade de som com o tamanho do ficheiro digital a criar: as gravações de qualidade extremamente elevada não têm sido práticas do ponto de vista histórico em pequenos leitores de música, por exemplo.

Mas uma vez que o armazenamento digital está cada vez mais facilmente disponível com dispositivos portáteis proporcionando muitos gigabytes de espaço de armazenamento, um áudio digital de qualidade bastante elevada está a tornar-se numa realidade prática para milhões de pessoas.

Guia de A a Z para as funcionalidade de áudio

5.1 canais 7.1 canais Analógico Profundidade de bits Codec Compressão Digital Dolby Digital Dolby True HD

DSD DSEE HX DTS Digital Surround DTS Master Audio DTS:X Áudio de alta resolução LDAC LFE Sem perdas

Com perdas LPCM S-Master HX SA-CD Taxa de amostragem SBC Subwoofer Som surround Upscaling

 

 

5.1 canais
Abreviatura de 5.1 canais, esta é uma forma de fornecer som surround para proporcionar uma experiência tipo cinema. Cinco altifalantes e um subwoofer estão posicionados em torno do ouvinte, recebendo cada um deles um canal diferente conforme se segue:

 

 

1. Dois canais frontais
2. Um canal central frontal
3. Dois canais 'surround'
4. Um canal com efeitos de baixa frequência (low frequency effects - LFE)

O subwoofer, que recebe o canal LFE, pode ser colocado em qualquer local na sala. Em comparação com um sistema de som surround sem um subwoofer, isto poupa espaço: uma vez que todas as frequências baixas são enviadas para o subwoofer, os outros altifalantes podem ser mais pequenos, uma vez que não têm de produzir graves. Consulte também 7.1 canais

7.1 canais
Um sistema de som surround de 7.1 canais utiliza 7 altifalantes e um subwoofer. É semelhante a um sistema de 5.1 canais, mas com dois canais de "surround traseiros" adicionais.

Analógico
Uma gravação analógica armazena o som original fazendo alterações num suporte físico, tal como uma banda magnética ou um disco em vinil. Isto é diferente da forma como uma gravação digital é feita.

Profundidade de bits
A profundidade de bits de uma gravação digital descreve quantos dígitos são utilizados para armazenar cada amostra do sinal analógico. A profundidade de bits padrão para CD áudio é 16, com uma taxa de amostragem de 44,1 kHz – isto significa que 44 100 amostras por segundo são retiradas e cada amostra armazena 16 bits de informação. Em geral, uma maior profundidade de bits significa maior qualidade de som, mas também um tamanho de ficheiro maior

O Hi-Res Audio tem uma profundidade de bits de, pelo menos, 24 bits, com uma frequência de amostragem de 96kHz ou superior.

Codec
Quando o som é gravado digitalmente, passa por um codificador/descodificador ou, de forma abreviada, "codec". Este é um software ou hardware que pega no sinal de som analógico e o "codifica" para um formato digital que pode ser armazenado eletronicamente. Quando o áudio é reproduzido, o codec "descodifica" o ficheiro digital para produzir som.

Cada codec de áudio utiliza um método diferente para codificar o sinal analógico, por isso, estes podem ter diferentes vantagens e desvantagens no que respeita ao armazenamento e à reprodução de som.

Compressão
Fazer uma gravação de áudio digital pode produzir ficheiros muito grandes, o que limita as utilizações práticas da tecnologia – por exemplo, quantas músicas podem ser gravadas num leitor de música digital. Por este motivo, a maioria dos formatos de ficheiro de áudio utilizam alguma forma de compressão, removendo determinadas informações de som para reduzir o tamanho do ficheiro armazenado.

A forma como o som é comprimido e descomprimido quando reproduzido afeta o som final que ouve. Os formatos de ficheiro em que são perdidas informações designam-se por com perdas. Os formatos de ficheiro que mantêm todas as informações de som ou que permitem que sejam reconstruídas quando reproduzidos designam-se por sem perdas.

Digital
Ao contrário da gravação analógica, uma gravação digital altera o som para uma cadeia de números que pode ser armazenada eletronicamente (por exemplo, num CD ou disco rígido) e, em seguida, é novamente convertida para som quando reproduzida. MP3 é um popular formato de ficheiro.

Dolby Digital
Um formato áudio padrão com perdas utilizado para DVD e como um formato básico para Blu-ray. Ainda que seja um formato com perdas, é suficientemente bom para utilizar em cinemas. Em comparação com o DTS Digital Surround, a qualidade de som é inferior, mas a elevada taxa de compressão também significa que os ficheiros são mais pequenos e, portanto, o Dolby Digital é utilizado mais amplamente.

Dolby True HD
Um formato de compressão áudio sem perdas semelhante ao DTS Master Audio. Ambos são utilizados como formatos de som opcionais para Blu-ray Disc.

DSD (Direct Stream Digital)
O Direct Stream Digital (DSD) é um método de gravação digital com uma taxa de amostragem extremamente elevada, que vai além daquela do áudio de alta resolução e é 64-128 vezes superior à de um CD áudio. Para alguns engenheiros de som, este é o mais próximo que um ficheiro digital pode chegar da fonte analógica original. Alguns modelos Sony Hi-Res Audio são também capazes de reproduzir áudio de formato DSD.

DSEE HX
O Digital Sound Enhancement Engine (DSEE) HX é a tecnologia exclusiva de upscaling da Sony. Quando é reproduzido áudio digital num formato comprimido, o DSEE HX substitui as elevadas frequências perdidas em tempo real, proporcionando uma qualidade de som perto da alta resolução. Qualquer áudio reproduzido no equipamento DSEE HX é otimizado, fazendo com que se sinta como se estivesse realmente no estúdio de gravação ou no concerto.

DTS Digital Surround
Um formato áudio padrão com perdas utilizado para DVD e como um formato básico para Blu-ray. Em comparação com o Dolby Digital, o DTS Digital Surround tem uma qualidade de som melhor, mas é menos utilizado porque produz ficheiros maiores.

DTS Master Audio
Um formato de compressão de áudio sem perdas semelhante ao Dolby True HD.. Ambos são utilizados como formatos de som opcionais para Blu-ray Disc.

DTS:X
O DTS:X é um formato áudio de som surround concebido para competir com o formato Dolby Atmos. É uma norma de áudio envolvente, criada para permitir que se sinta mais perto da ação. Com a ajuda dos canais elevados, o som rodeia o público de forma a que este se sinta totalmente envolvido.

Áudio de alta resolução
O áudio de alta resolução refere-se normalmente a gravações digitais com uma taxa de amostragem de 96 kHz/24 bits ou superior. Isto proporciona uma qualidade de som muito superior à das gravações em CD ou MP3 – o formato do CD áudio normal é fornecido a 44,1 kHz / 16 bits.

Quando vê o logótipo de áudio de alta resolução num produto Sony, sabe que esse produto foi concebido para maximizar o desempenho de som de áudio de alta resolução. De leitores de música portáteis a auscultadores, altifalantes e sistemas de cinema em casa completos, pode configurar um sistema completo de áudio de alta resolução da Sony.

Obtenha mais informações sobre o áudio de alta resolução

LDAC
O LDAC é um codec de áudio da Sony que lhe permite desfrutar de áudio sem fios de elevada qualidade através de uma ligação Bluetooth.

Quando o áudio é transmitido através de Bluetooth, utiliza normalmente o codec standard Bluetooth SBC, o que pode resultar numa perda de qualidade. O LDAC transmite 3 vezes mais dados do que o codec SBC, mantendo áudio de elevada qualidade através de Bluetooth e proporcionando uma experiência de audição sem fios melhorada para toda a sua música.

LFE
Um canal de efeitos de baixa frequência (low frequency effects - LFE) é uma faixa de áudio separada para sons em tons baixos entre 3 Hz e 120 Hz – tais como efeitos sonoros baixos ou ressonantes em bandas sonoras de filmes. Num sistema de som surround, este canal é normalmente enviado para o subwoofer.

Sem perdas
Um formato áudio sem perdas armazena áudio digital de uma forma que retém todas as informações digitais originais ou permite que sejam reconstruídas durante a reprodução. Os formatos de áudio sem perdas incluem:

1. DSD (DFF)
2. DSD (DSF)
3. WAV
4. AIFF
5. FLAC
6. ALAC
    

Com perdas
Um formato áudio com perdas elimina algumas informações da gravação digital original para poupar espaço, tentando em simultâneo preservar o máximo da qualidade de som original possível quando a gravação é reproduzida. Cada formato obtém um equilíbrio diferente entre a compressão para poupar espaço e a retenção de informação para preservar a qualidade de som.

Os formatos de áudio com perdas incluem:

• AAC
• Dolby Digital
• DTS Digital Surround
• MP3
   

LPCM
A modulação por impulsos codificados linear (LPCM) é a base da gravação de som digital. Um sinal analógico é fornecido como amostra em intervalos regulares e a respetiva amplitude é gravada como um ponto numa balança digital. Uma vez que não existe processamento nem compressão dos dados, a qualidade do som pode ser tão elevada quanto a das gravações originais de estúdios – no entanto, são produzidos ficheiros muito grandes e, por isso, o LPCM não é prático para uma utilização diária.

A taxa de amostragem determina a precisão da transmissão digital original

S-Master HX
A tecnologia do amplificador digital da Sony, exclusivamente desenvolvido para áudio de alta resolução para reduzir a distorção e o ruído em intervalos de frequência mais alargados. Uma vez que o S-Master amplifica os sinais digitais diretamente – em vez de os converter para sinais analógicos primeiro – mantém a pureza do sinal original para uma reprodução mais fiel.

SA-CD
Super Audio CD é um formato de gravação desenvolvido pela Sony para gravar som num formato DSD, superando a gama dinâmica que pode ser captada num CD. Enquanto que a gama dinâmica do CD áudio normal é de 96db, a de um SA-CD é de 120db. A taxa de amostragem do SA-CD é de 2,8 MHz, 64 vezes superior à de um CD padrão.

Ao contrário do CD áudio normal, o SA-CD suporta um som surround de 5.1 canais, assim como um som (stereo) de 2 canais. O áudio SA-CD é encriptado para efeitos de proteção de cópia, o que significa que pode ser reproduzido através de cabos de saída analógicos, HDMI ou i-Link, mas não através de cabos óticos ou coaxiais.

Taxa de amostragem
Quando uma gravação digital é feita a partir de uma fonte analógica, a taxa de amostragem é o intervalo de tempo entre amostras e quanto maior for, menos se perde. O CD áudio, por exemplo, tem uma taxa de amostragem padrão de 44,1 kHz, o que significa que são retiradas 44 100 amostras por segundo.

De uma forma geral, uma taxa de amostragem superior significa uma gravação de qualidade superior. O áudio de alta resolução tem uma taxa de amostragem de 96 kHz e uma profundidade de bits de, pelo menos, 24 bits.

SBC
O codec de áudio padrão para transmitir áudio digital através de Bluetooth. Uma vez que o SBC foi concebido para dar prioridade à utilização eficiente da largura de banda acima da qualidade de som, não é ideal para transmitir áudio de elevada qualidade. O LDAC da Sony transporta três vezes a quantidade de dados do SBC, permitindo áudio de alta qualidade a transmitir através de Bluetooth.

Subwoofer
Num sistema de som surround de 5.1 canais ou de 7.1 canais, um subwoofer é um altifalante que reproduz apenas sons de baixa frequência ou o canal LFE dedicado. Uma vez que a nossa audição não pode precisar facilmente de que direção provêm as baixas frequências, um subwoofer pode ser colocado em qualquer local numa sala.

Uma vez que todas as baixas frequências são enviadas para o subwoofer, os outros altifalantes podem ser mais pequenos, pelo que, todo o sistema ocupa menos espaço.

Surround sound
Os sistemas de som surround de 5.1 canais e 7.1 canais são sistemas para enviar canais de áudio separados para altifalantes posicionados à volta do ouvinte, proporcionando uma experiência de audição mais rica. O .1 refere-se à utilização de um subwoofer como um altifalante adicional de baixa frequência.

Upscaling
Quando uma gravação de áudio digital num formato com perdas é reproduzida, por vezes, é possível preencher algumas das "lacunas" do som original estimando matematicamente onde estariam as informações originais. Isto designa-se por "upscaling", uma vez que pode melhorar o som das gravações de menor qualidade para aproximá-lo de áudio de elevada qualidade.

O algoritmo exclusivo da Sony, DSEE HX, efetua o upscale das fontes de som existentes para uma qualidade de som perto do áudio de alta resolução.