Áudio de alta taxa de bits é um exagero: A qualidade do CD ainda é óptima

Todos querem áudio óptimo, mas por vezes as nossas buscas de melhoria levam-nos a alguns corredores muito escuros e… estúpidos… Como é com muitas disciplinas, com a música um pouco de conhecimento vai muito longe. Você pode ter visto discussões online sobre profundidade de bits e taxas de amostragem, mas o que você provavelmente não sabe é que não há um cenário mágico que faça tudo soar melhor. Isso porque a música digital, tal como é hoje, já deixou os nossos limites perceptuais no espelho retrovisor. Você não precisa de arquivos de alta qualidade a menos que esteja criando música que precise de edição pesada.

Embora eu não seja estranho a entregar más notícias, como qualquer bom jornalista que eu mostre minhas provas. A verdade é que os humanos simplesmente não conseguem perceber a diferença entre arquivos em um certo ponto, e você não deve ser sugado para o hype do marketing se for mais caro do que o que você já tem. Embora eu não tenha dúvidas de que formatos como MQA são tecnologicamente impressionantes, a maioria não será realmente capaz de apreciar o aumento da fidelidade. As chances são quase 100% de que sua biblioteca atual esteja perfeitamente bem.

Você só precisa de uma taxa de amostragem de 44,1kHz

Se você olhou a aba de informações do seu leitor de música, você pode notar que algumas de suas músicas têm taxas de amostragem de 44,1kHz, ou 48kHz. Você também pode notar que o seu DAC ou um telefone como o LG V30 suporta arquivos com taxas de amostragem de até 384kHz.

Isso é exagero. Ninguém na Terra verde de Deus vai saber ou se importar com a diferença porque nossos ouvidos simplesmente não são tão sensíveis. Não acredita em mim? Está na hora da matemática. Para entender qual é o limite da percepção humana para taxas de amostragem, precisamos identificar três coisas:

1. O limite de freqüências que você pode ouvir
2. Qual é a taxa mínima de amostragem necessária para atender a essa faixa (2 x freqüência audível mais alta em Hz)
3. A taxa de amostragem dos seus arquivos de música excede esse número?

Soms bastante simples, e é. A faixa mais comum de audição humana atinge cerca de 20kHz, que é de 20.000 períodos por segundo. Por uma questão de argumentação, vamos expandir essa faixa até os limites mais altos do que sabemos ser possível: 22kHz. Se quiser verificar os limites da sua audição, utilize esta ferramenta para encontrar os limites superiores da sua percepção. Certifique-se apenas de não definir o volume muito alto antes de o fazer. Se você tiver mais de 20, esse número deve ser cerca de 16-17kHz, mais baixo se você tiver mais de 30, e assim por diante.

Se a sua audição não conseguir alcançar nada acima de 22,05kHz, então o arquivo de 44,1kHz pode ultrapassar a faixa de freqüências que você pode ouvir.

Usando o teorema da amostragem Nyquist-Shannon, sabemos que uma taxa de amostragem que fornece duas amostras por período é suficiente para reproduzir um sinal (neste caso, a sua música). 2 x 22.000 = 44.000, ou um pouco abaixo dos 44.100 samples por segundo oferecidos por uma taxa de amostragem de 44,1kHz. Qualquer coisa acima desse número não lhe vai oferecer muita melhoria porque simplesmente não consegue ouvir as frequências que uma taxa de amostragem aumentada desbloquearia para si.

Adicionalmente, as frequências que você ouve na extremidade mais alta diminuem com o tempo à medida que você envelhece, tem infecções nos ouvidos, ou está exposto a sons altos. Por exemplo, eu não consigo ouvir nada acima de 16kHz. É por isso que para os ouvidos mais velhos, a música tem menos distorção audível se você usar um filtro passa-baixo para se livrar de sons que você não consegue ouvir – isso fará sua música soar melhor mesmo que tecnicamente não seja tão “high-def” como o arquivo original. Se a sua audição não pode alcançar nada acima de 22.05kHz, então o arquivo de 44.1kHz pode ultrapassar a faixa de freqüências que você pode ouvir.

áudio de 16 bits é bom para todos

O outro mito da qualidade de áudio é que o áudio de 24 bits irá desbloquear algum tipo de nirvana audiófilo porque é muito mais denso em termos de dados, mas em termos de áudio perceptual qualquer melhoria será perdida nos ouvidos humanos. Capturar mais dados por amostra tem benefícios para o alcance dinâmico, mas os benefícios são praticamente exclusivamente no domínio da gravação.

Embora seja verdade que um arquivo de 24 bits terá muito mais alcance dinâmico do que um arquivo de 16 bits, 144dB de alcance dinâmico é suficiente para resolver um mosquito ao lado do lançamento de um foguete Saturn V. Embora tudo isso esteja bem e bom, seus ouvidos não conseguem ouvir essa diferença no som devido a um fenômeno chamado mascaramento auditivo. Sua fisiologia torna os sons mais silenciosos por sons mais altos, e quanto mais próximos uns dos outros: mais eles são mascarados pelo seu cérebro. Com melhorias como o dithering, o áudio de 16 bits pode “apenas” resolver o mosquito acima mencionado ao lado de uma decolagem de 120dB do motor a jato. Ainda dramático overkill.

No entanto, é o som mais silencioso que muitos audiófilos afirmam ser a grande diferença, e isso é parcialmente verdade. Por exemplo, uma faixa dinâmica mais ampla permite aumentar o volume sem aumentar o ruído audível, e esse é o grande ponto de colagem aqui. Onde arquivos de 24 e até 32 bits têm seu lugar na cabine de mixagem, eles oferecem algum benefício para arquivos MP3, FLAC ou OGG?

Hey kids, experimente isso em casa!

Embora meu colega Rob da Android Authority já tenha provado isso com um osciloscópio e algumas pesquisas hardcore, vamos fazer uma experiência que você pode fazer sozinho – ou apenas ler se você não se importar com spoilers. Depois de vasculhar a web, eu encontrei alguns arquivos no Bandcamp que foram realmente lançados em arquivos 24-bit sem perdas. Muitos dos que encontrei em supostos sites “HD Audio” foram simplesmente convertidos de 16 bits, o que significa que eram idênticos em todos os sentidos, menos no preço. A seguir, segui este procedimento:

1. Faça uma cópia do arquivo original de 24-bit
2. Abrir no programa de edição de áudio de sua escolha (sugiro Audacity), e inverta o arquivo; salve como 16-bit/44.1kHz WAV
3. Abra tanto o arquivo pai como o seu arquivo recém-editado, e exporta-o como uma faixa
4. Abra a faixa mista em qualquer programa que permita que você veja o que é chamado de espectrograma
5. Giggle to yourself at spending a lot of money on Hi-res audio

Essentially what we just did here is take a 96kHz/24-bit file, depois subtraia todos os dados que você pode ouvir em uma versão de qualidade de CD de si mesmo. O que resta é a diferença entre os dois! Este é exactamente o mesmo princípio em que se baseia o Cancelamento Activo do Ruído. Este é o resultado que obtive:

Okay, então há um pouco de diferença no alcance superior do arquivo, mas isso está fora do alcance da audição humana. Na verdade, você provavelmente deveria filtrar isso de qualquer maneira. Então vamos mostrar o que um humano pode realmente ouvir aplicando uma passagem baixa a 20kHz apenas para cobrir nossas bases. Et voilá: um pico final de… -85dB na melhor das hipóteses. Ok, estamos meio que contornando os limites da audibilidade aqui, mas aqui está o problema – para realmente ouvir qualquer um desses dados extras, você precisa ouvir:

1. Estar a ouvir música a um nível inseguro durante mais de 1 minuto (96+dB)
2. Disponha microfones para os ouvidos

p>Embora esse último ponto possa parecer um pouco rude, sabemos que o seu cérebro filtra sons que estão próximos uns dos outros em frequência (veja: mascaramento auditivo, ligado acima). Então quando você está ouvindo música, você na verdade não está ouvindo todo o som ao mesmo tempo, você está apenas ouvindo o que o seu cérebro separou para você. Portanto, para ouvir a diferença entre arquivos de 24-bit/96kHz e áudio com qualidade de CD: os sons individuais só podem ocupar uma faixa de frequência muito estreita, ser muito alto, e as outras notas que ocorrem no mesmo período de tempo devem estar muito distantes em termos de frequência.

Não há nível de audição seguro para ouvir a diferença entre estes arquivos.

Se aprendemos alguma coisa com este fiasco Yanny/Laurel, uma voz humana não se encaixa nestes critérios (Nota do editor: É “Laurel”). Portanto, na verdade, os lugares mais prováveis onde você seria capaz de ouvir as diferenças entre os dois são em notas de baixa frequência com harmônicas um tanto silenciosas. Mas há um senão: Os humanos são muito maus a ouvir sons de baixa frequência. Para ouvir estas notas com a mesma intensidade que as notas de frequência mais alta, você precisará de 10 a 40dB de potência extra. Por isso, aqueles picos a -87dB em intervalos de 20-90Hz também podem ser de -97 a -127dB, o que está fora do alcance da audição humana. Não há um nível de audição seguro para ouvir a diferença entre estes ficheiros.

Cool, huh? É sempre bom saber que qualquer um que venha e lhe diga que a sua colecção de música tem de ser recomprada porque não é “high-def” o suficiente está comprovadamente errado. Se você é um audiófilo em início de carreira, o que você precisa tirar disso é relaxar: estamos em uma era dourada de qualidade de áudio aqui – CD é mais do que suficiente, apenas aproveite sua música! Enquanto alguns podem procurar áudio de maior qualidade, não é necessário se tudo o que você quer fazer é ouvir boa música.