O que é música digital? - Philips

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O que é música digital? - Philips

O que é

música digital?


O que é

música digital?

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6-10

Qual é a diferença entre música

analógica e música digital?

Música analógica

Música digital

Comparação entre música digital e analógica

O que é música compactada?

Como a compactação MP3 funciona?

Uma análise da compactação com perda e sem perda

Por que mudar para música em MP3?

Como minimizar a perda da qualidade sonora na

compactação de áudio?

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Música analógica

Música digital

Atualmente, quase todas as músicas são distribuídas no

formato digital. Antes de a tecnologia de compactação de

áudio dominar o mundo na última década, a maior parte

de música digital era vendida em CDs. E, anteriormente,

a gravação em formato analógico era a norma na

representação da música.

E o que é exatamente música digital? O que música digital

compactada significa? Por que optar por fazer isso e o que

a música compactada com boa qualidade envolve? Antes

de nos aprofundarmos nessas questões, vamos analisar

mais de perto a música analógica e digital.

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Qual é a diferença entre música

analógica e digital?

Saída analógica

Música analógica

Como mencionado, o áudio analógico era o formato dominante de representação da música antes do surgimento dos CDs

na década de 80. Os melhores exemplos de música analógica são:

• Discos para gramofone (também conhecido como fonógrafo, vinil ou LPs)

• Fitas cassete e fitas em carretel

Para ilustrar a gravação de músicas analógicas, imagine um microfone que grava uma “imagem” do som esculpindo sulcos em

um disco de vinil. A agulha do prato do toca-discos lê os sulcos do disco para recriar o som real da reprodução.

Música digital

Entrada analógica

Conversor

analógico-digital

Conversor

digital-analógico

Sistema digital

Com a gravação de música digital, em vez de armazenar a “imagem” do áudio em um disco de vinil, o arquivo de música é

convertido em uma seqüência de números que é então armazenada no CD. Na reprodução, um aparelho de áudio lê as

informações numéricas e as traduz em música.

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Comparação entre música digital e analógica

Qualidade da reprodução

de áudio

Música digital Música analógica

Apresenta um desempenho constante mesmo com o A qualidade sonora diminui a cada reprodução. [*Na

passar do tempo; os materiais usados para armazenar reprodução analógica, há contato físico entre o dispositivo

música digital têm uma longa duração.

de reprodução (como a agulha do prato do toca-discos) e a

Redução de ruídos, estalos e chiados, o que torna o áudio

mídia (como os LPs); enquanto na reprodução digital não há

dos arquivos de música mais nítidos do que a música

nenhum contato físico (ou seja, o laser lê o CD)]

analógica original.

Há “estalos e ruídos” no caso de gravações antigas.

Com exceção dos dispositivos de áudio analógicos de alta

qualidade, você provavelmente curtirá a melhor qualidade

sonora com os sistemas de áudio digitais.

Durabilidade Arquivos WAV ou MP3 têm um armazenamento prático

e não arranham

No entanto, algumas pessoas ainda preferem a “emoção” da

música em formato analógico.

Apresenta deterioração com o passar do tempo; por

exemplo, discos de vinil arranham facilmente e fitas cassete

podem quebrar.

Nível de fidelidade Qualidade uniforme Altamente dependente da qualidade do sistema de músicas

Portabilidade da música Alguns dispositivos de reprodução são ultracompactos O transporte de discos de vinil para ouvir sempre que

quiser é complicado. O equipamento para a reprodução

também é grande.

Transferência de músicas Os arquivos duplicados são idênticos ao original

(independentemente do número de cópias feitas).

Além disso, os arquivos podem ser copiados e movidos

facilmente entre os dispositivos de armazenamento –

eles podem ser transferidos de forma simples e rápida

pela Internet.

Perda de qualidade a cada cópia subseqüente.

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O que é música compactada?

Áudio CD

Compressão

de música

MP3

Descompressão

de música

Leitor

de música

O CD de áudio é uma forma não compactada de arquivo de áudio digital. Quando a música é digitalizada, o computador

processa e armazena todos os sons como números, incluindo as partes não percebidas pela audição humana.

Como os arquivos de música não compactados são grandes, não é nada prático transmiti-los pela Internet ou levá-los no

seu aparelho de música portátil. Uma forma de reduzir o tamanho do arquivo é com o uso de um programa de computador

conhecido como “codec” - abreviação de compactação (codificação) e descompactação (decodificação) de dados de áudio.

Resumindo:

Um sistema de codec codifica (compacta) um sinal de som e o decodifica (descompacta) para reproduzir o áudio.

Há diversos codecs para compactar um arquivo de música. Mas o termo genérico da indústria, MP3, será usado neste livreto

para representar todos os formatos de áudio digital compactado.

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Como a compactação MP3 funciona?

SPL (dB)

130

110

90

70

50

30

10

Baixo Médio Alto

Taxa de amostragem

Alcance audível

Música

Fala

20 200 2k 20k

Freqüência (Hz)

Há três considerações importantes sobre a compactação

MP3: taxa de amostragem, taxa de transferência e

princípios psicoacústicos.

Em vez de armazenar todo o arquivo de som, a compactação

da música seleciona uma taxa de amostragem para coletar

uma série de amostras do som que está sendo gravado.

Medida em Hertz, a taxa de amostragem é o número de

amostras coletadas por segundo durante o processo de

codificação.

Quanto mais amostras forem coletadas, mais precisa

será a representação digital do som comparada à

música analógica original.

Outra consideração para a qualidade sonora da música é

a taxa de transferência. Medida em kilo bits por segundo

(kbps), uma taxa de transferência é a quantidade de dados

presente em cada amostra.

Em geral,

Quanto maior a taxa de transferência, melhor a

qualidade do áudio.

No entanto,

Quanto maior a taxa de transferência, maior o

tamanho do arquivo.

Em relação à psicoacústica, a compactação MP3 é baseada

no funcionamento do ouvido humano e nos processos

cerebrais de determinados sons. Isso serve para determinar

as partes do som que podem não ser inseridas no arquivo

codificado sem sacrificar a percepção geral da qualidade

da música.

Na psicoacústica, é notório que os seres humanos

percebem as freqüências médias com mais intensidade

do que as freqüências extremamente altas e baixas. Além

disso, a sensibilidade a freqüências mais altas diminui com a

idade e a exposição prolongada a altos volumes.

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1 CD = 1 álbum

Uma análise da compactação com perda e sem perda

1 CD = 12 álbuns

A música compactada digitalmente é armazenada, transmitida e baixada em uma variedade de formatos de arquivo codec

em três categorias principais: áudio não compactado, compactação com perda e compactação sem perda.

Os formatos de áudio não compactados (também conhecidos como formatos Modulação do código de pulso (PCM, Pulse

Code Modulation)), que ocupam mais espaço em termos de armazenamento, são o que o nome sugere: formatos que não

usam compactação. Isso significa que nenhum dado, necessário ou desnecessário, foi descartado. Um arquivo de áudio WAV

do Windows é um exemplo de áudio não compactado.

Na compactação com perda, algumas informações do arquivo de origem são descartadas para economizar espaço. Quando

o arquivo é decodificado para a reprodução, essas informações são reconstruídas por meio de algoritmos matemáticos.

Isso resulta em perda da qualidade sonora em comparação ao arquivo original. No entanto, esse tipo de compactação se

tornou popular online, pois o tamanho pequeno do arquivo torna a transmissão da música pela Internet mais fácil e rápida.

Os arquivos .mp3, .aac e .ogg são exemplos de compactação com perda.

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Tamanho do

arquivo (MB)

45

40

35

30

25

20

15

10

5

40.5MB

20.8MB

Quanto à compactação sem perda, ela é aplicada para reduzir o tamanho do arquivo de música, mas todos os dados do

arquivo original são mantidos no processo. O tamanho de um arquivo sem perda é aproximadamente a metade de um

arquivo não compactado, mas consideravelmente maior do que o de formatos com perda.

Para exemplificar, nos formatos não compactados, um arquivo contendo uma música de orquestra sinfônica com duração de

um minuto teria o mesmo tamanho de um arquivo contendo um minuto de silêncio absoluto gravado, caso ambos fossem

armazenados. Mas, se a compactação sem perda fosse usada, o primeiro arquivo seria um pouco menor, e o com silêncio

absoluto ocuparia praticamente nenhum espaço.

No entanto, a compactação sem perda leva significativamente mais tempo para codificar do que um arquivo não compactado.

Portanto, ela é usada somente para arquivos de áudio de alta qualidade ou nível profissional, nos quais a riqueza de detalhes

da música deve ser mantida para fins de arquivamento. Os formatos WMA lossless, FLAC e Apple Lossless são exemplos de

formatos de compactação sem perda.

Player MP3 WMA RealAudio Vorbis AAC FLAC

iTunes Sim Sim, sem DRM Não Parcial Sim Parcial

RealPlayer Sim Sim Sim Parcial Sim Não

Winamp Sim Sim Parcial Sim Sim Sim

VLC Sim Sim Sim Sim Sim Sim

Windows Media Player Sim Sim Parcial Parcial Parcial Parcial

Rhapsody Sim Sim Sim Não Sim Não

Nem todos os formatos de arquivo codec são compatíveis com seu aparelho de áudio digital ou player de mídia do seu

computador. Alguns tipos de arquivo podem ser abertos por mais de um player de mídia e vários sistemas operacionais (por

exemplo, Windows e Mac), enquanto outros formatos podem ser compatíveis somente com um único aplicativo específico.

Ao baixar arquivos de áudio, lembre-se de que você precisará ter players compatíveis para reproduzi-los.

5.6MB

4.7MB

3.7MB

1.9MB

WAV WMA Lossless ou

Apple Lossless

MP3 (192kps) MP3 (160kps) MP3 (128kps)

MP3 (64kps)

Formato do

arquivo

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Por que mudar para música em MP3?

A música MP3 se tornou o formato de música do momento e por bons motivos. No topo da lista está a praticidade. Ela é

fácil de armazenar e transportar. Devido ao seu arquivo de tamanho pequeno, a música em MP3 é de três a cinco vezes mais

rápida de baixar da Internet do que outros formatos não compactados.

Vantagens:

• Armazenamento prático

• Transferência online rápida

• Compartilhamento fácil de música com os amigos

Como minimizar a perda da qualidade sonora na compactação de áudio?

Além do uso de formatos sem perda, que melhoraria consideravelmente a qualidade do som, alguns formatos de

compactação permitem ajustar a taxa de transferência. Comparada a outros formatos digitais, a compactação MP3 usa taxas

de transferência relativamente baixas – a mais usada é a de 128 kbps. A taxa mais baixa resulta realmente em perda de

qualidade, mas a utilização de algoritmos matemáticos pode compensar o efeito. Por exemplo, a tecnologia Philips FullSound

utiliza determinados algoritmos para devolver a vivacidade e a dinâmica natural à música compactada restaurando os

detalhes sonoros perdidos na compactação.

Um guia geral para o formato de compactação .mp3 (de acordo com a taxa de transferência):

• 96 kbps – qualidade de rádio FM

• 128 kbps – qualidade satisfatória (taxa de transferência mais comum para .mp3)

• 192 kbps – boa qualidade; difícil ouvir imperfeições

• 320 kbps – altíssima qualidade

Para uma melhor qualidade sonora, use pelo menos 192 kbps para arquivos .mp3. E, com certeza, alguns formatos de codec

produzem uma qualidade superior a outros com a mesma taxa de transferência. Por exemplo, a qualidade de arquivos .wma

e .aac codificados em 128 kbps é considerada tão boa quanto a de .mp3 em 192 kbps.

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