ARLA/CLUSTER: Sabe o que é um Áudio Hi-Res ou Áudio de Alta Resolução? Simplisticamente, é tentar levar os "Studio Masters" dos produtores aos consumidores.

[João Costa > CT1FBF]

Para não entrar em coisas complicadas como o Teorema de Nyquist, vamos ao
básico do básico do áudio digital.

Para ilustrar porque o �udio Hi-Res deve soar melhor do que o velhinho MP3,
por exemplo, vamos comparar as taxas de bits relativas. O MP3 da mais alta
qualidade tem uma taxa de bits de 320kbps, enquanto um arquivo de 24bit /
192kHz tem uma taxa de dados de 9.216kbps. CDs de música são normalmente
gravados a 1.411kbps.

Os arquivos de alta resolução de 24 bits / 96kHz ou 24 bits / 192kHz devem,
portanto, replicar mais de perto a qualidade do som com a qual os músicos e
engenheiros estavam trabalhando no estúdio. E eles podem ter o mesmo
arquivo gravado também - esses arquivos são os chamados de "Studio Masters".

Principais formatos de arquivos de áudio, não Hi-Res e que suportam Hi-Res:

MP3 (não Hi-Res): O formato compactado com perda de dados garante tamanho
pequeno de arquivo, mas longe da melhor qualidade de som. Conveniente para
armazenar música em smartphones e iPods, mas não suporta Hi-Res.

AAC (não Hi-Res): Uma alternativa aos MP3s, com perdas e compressão, mas de
melhor qualidade. Usado para downloads do iTunes, streaming de música da
Apple (a 256kbps) e streaming do YouTube.

WAV (Hi-Res): O formato padrão em que todos os CDs são codificados.
Excelente qualidade de som, mas não compactada, o que significa grandes
tamanhos de arquivo (especialmente para arquivos de alta resolução). Ele
tem suporte a metadados insuficiente (isto é, nome do álbum, artista e
informações do título da música).

AIFF (Hi-Res): Alternativa da Apple ao WAV, com melhor suporte a metadados.
Sem perdas e descompactado (tamanhos de arquivo grandes), mas não muito
populares.

FLAC (Hi-Res): Este formato de compressão sem perda suporta taxas de
amostragem de alta resolução, ocupa cerca de metade do espaço do WAV e
armazena metadados. É livre de royalties e amplamente suportado (embora não
pela Apple) e é considerado o formato preferido para baixar e armazenar
álbuns de alta resolução.

ALAC (Hi-Res): O formato de compactação sem perdas da própria Apple também
é Hi-Res, armazena metadados e ocupa metade do espaço de WAV. Uma
alternativa do iTunes e iOS.

DSD (Hi-Res): O formato de bit único usado para Super Audio CD (SACD). Vem
em variedades de 2.8mHz, 5.6mHz e 11.2mHz, mas não é amplamente suportado.

MQA (Hi-Res): Um formato de compactação sem perdas que compacta arquivos de
alta resolução, com ênfase no domínio do tempo. Usado para streaming de
alta resolução do Tidal Masters, mas tem suporte limitado em todos os
produtos.

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Agora vamos há explicação do especialista em áudio Brian Fallon

Foi somente nos últimos dois anos que a indústria de áudio chegou a um
consenso sobre o que deveria ser considerado áudio de alta resolução ou
Hi-Res audio. Essencialmente, foi decidido que o Hi-Res deve ser definido
como formatos de áudio que excedam o nível de qualidade de CD, com taxas de
amostragem de pelo menos 96 kHz e uma taxa de bits de 24 ou superior.
Então, o que isso tudo significa?

Vamos começar com alguns conceitos básicos de formato de áudio. Na era da
música digital, como o mp3 e o Spotify, a maioria das pessoas já ouviu a
qualidade do áudio definida em bitrate (128, 192, 320 kbps). Esses valores
informam quanta compactação de dados foi aplicada, com números mais altos
significando menos compactação e, portanto, melhor qualidade de áudio. Mas
valores de bitrate só se aplicam a formatos de compactação com perdas.

Aqui não estamos falando de bitrate porque o áudio de alta resolução ou
Hi-Res, por sua definição, precisa ser sem perdas ou sem compactação. Em
vez disso, definimos o áudio pela taxa de amostragem ou sampling e pela
profundidade de bits ou bit depth.

Taxa de amostragem ou Sampling rate

Assim como o vídeo digital é composto de uma série de imagens estáticas
reproduzidas com rapidez suficiente para que você as veja como contínuas, o
áudio digital é composto de muitos pontos de dados reproduzidos em uma
velocidade extremamente rápida. Cada um desses instantes de áudio é chamado
de amostra. A taxa de amostragem de áudio (em Hertz - Hz) informa quantas
amostras por segundo são reproduzidas, portanto, quanto maior o número,
maior a resolução. O áudio de Qualidade de CD (típico para a maioria dos
padrões de músicas, jogos, filmes) por exemplo usa uma taxa de amostragem
de 44.100 Hz, ou 44.100 amostras por segundo, ao passo que formatos de
alta-resolução ou Hi-Res usam 96.000 Hz ou mais, então é mais que o dobro!


Muito bom...certo?

Bem, sim. Mais amostras por segundo significa que o áudio tem uma resolução
maior. Isso também significa que o áudio pode conter freqüências mais
altas. Devido a algo chamado Teorema de Nyquist (que eu não vou entrar
aqui, vá em frente e faça o Google se você quiser pesquisar fora) sua maior
frequência é sempre limitada à sua taxa de amostragem dividida por 2. Então
o áudio de qualidade de CD é limitado para 22.050 Hz, enquanto que o áudio
Hi-Res pode reproduzir 48.000 Hz ou mais.

Mas os ouvidos dos seres humanos não conseguem ouvir acima de 20.000 Hz?

Sim, mas o uso de uma taxa de amostragem mais alta desloca a frequência de
Nyquist para cima, o que, por sua vez, significa que havera corte também
maior do filtro passa-baixa do sistema (a frequência máxima que pode ser
reproduzida) . Mover o corte do filtro para fora da faixa audível tem um
impacto positivo na qualidade do som. Há também um debate acalorado sobre
se as freqüências ultra-sônicas podem ser "percebidas" mesmo se não forem
ouvidas. Há muita pesquisa sobre o tema que você pode mergulhar se estiver
interessado.

Profundidade de Bits ou Bit Depth

Na minha opinião, muito mais importante do que a taxa de amostragem é a
profundidade do bits de áudio. (Novamente, não estamos falando sobre taxa
de bits ou bitrate aqui, a profundidade de bits é diferente). A
profundidade de bits informa quantos bits são usados para definir cada uma
dessas amostras de áudio. Quanto mais bits você tiver, maior serão os
detalhes. É como mudar de vídeo padrão para HD, ter mais pixels para
definir as imagens torna tudo mais claro e mais próximo do original. Mesma
coisa com profundidade de bits, mais é definitivamente melhor.

O áudio com qualidade de CD é de 16 bits, enquanto os formatos de alta
resolução são de 24 bits ou superiores. Os bits extras adicionam muita
profundidade e detalhes ao áudio. Ter uma profundidade de bits mais alta
também cria um piso de ruído mais baixo, o que significa menos ruído no
áudio para reduzir a qualidade. Em última análise, os formatos de áudio de
alta resolução ou Hi-Res produzem uma maior fidelidade que deve ser
experimentada para realmente apreciar. Como um aviso, uma vez que você
segue o caminho do verdadeiro áudio de alta fidelidade, não há como voltar
atrás!

Parece incrível, então como ouço o Hi-Res?

Existem muitos álbuns que foram masterizados ou remasterizados em formatos
de alta resolução. Você pode encontrá-los para compra em sites como o
hdtracks.com em FLAC, WAV e alguns outros formatos de arquivo. No lado do
streaming, há também algumas opções de alta resolução, sendo a mais popular
no momento é a tidal.com. Todo o seu conteúdo é sem perdas, e eles
apresentam muitas faixas e álbuns que foram masterizados e são transmitidos
por streaming em alta resolução.


E sobre jogos?

Os jogos ainda não deram o salto para o Hi-Res e ainda usam formatos de
áudio padrão. Mas com o movimento em direção ao conteúdo 4K e HDR no lado
gráfico, não é difícil pensar que o áudio de alta resolução possa chegar
aos jogos em um futuro muito próximo. No entanto, mesmo que os jogos não
suportem atualmente o sistema de alta resolução, ter um sistema de áudio de
alta fidelidade que ofereça suporte a ele ainda proporcionará um benefício
de qualidade de som significativo, mesmo com formatos de áudio padrão.

Como sei se um produto de áudio é capacitado para alta resolução Hi-Res?

Para aproveitar o conteúdo de áudio de alta resolução, você precisa de
hardware que possa lidar com esses formatos. É por isso que a Sociedade
Japonesa de �udio criou o programa de certificação de �udio de Alta
Resolução, para ajudar os consumidores a entender quais produtos têm
capacidade comprovada de receber e reproduzir formatos de Hi-Res ou alta
resolução com qualidade total. Isso significa que um DAC (conversor
analógico digital) deve ser capaz de processar em 96 kHz, 24 bits e que um
amplificador e headsets ou alto-falantes devem ter faixa de freqüência de
até 40.000 Hz.

A SteelSeries é a primeira marca de jogos a introduzir um sistema de áudio
completo, DAC e amplificador, além de fone de ouvido, que é certificado em
áudio de alta resolução: O Arctis Pro + GameDAC.
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