Reprodução de som dos CDs avança em qualidade
04 de fevereiro de 2007, 11:55Enquanto as novas gerações preferem o MP3, puristas continuam achando que o som digital não é perfeito. No entanto, avanços mostram a força do CD comum de áudio e pouca gente nota.
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Quando em 1983 a Philips lançou o Compact Disc, com o slogan de campanha The Perfect Sound Forever, uma parcela significativa de audiófilos conservadores partiu para o deboche: chamaram o áudio de mid-fi, disseram que o som era áspero e incapaz de reproduzir os harmônicos de vários intrumentos. Mas, na comunidade de audiófilos, muitos não embarcaram nesta canoa e se detiveram em analisar melhor alguns dos problemas inerentes à conversão digital-analógico dos reprodutores de CD.
Foi no processo de conversão que acharam os problemas e as fórmulas para tornar o som do CD cada vez melhor, usando exatamente o mesmo disco de antes, fincado nos padrões da Philips e da Sony, chamados de redbook CD – que não mudou até hoje, aliás.
Pouca gente sabe que o Compact Disc foi lançado como uma legítima aspiração aos ouvintes de música clássica, que desejavam um som com faixa dinâmica elevada e isenta de ruídos espúrios. O som digital do CD não foi adotado de imediato. Na realidade, anos antes, a Philips havia lançado o vídeo disco, com leitura a laser, mas com áudio e vídeo analógicos. O problema é que, diante das limitações, todas de natureza física do ambiente analógico, os engenheiros de pesquisa da Philips tomaram a saudável decisão de mudar para o som digital, antes do lançamento do CD.
Para passar de um ambiente para outro, no caso, analógico para digital, é necessário fazer um processamento de conversão bastante sofisticado: primeiro, a onda senoidal analógica é amostrada (“sampling”), ou seja, cada ponto da mesma é medido e anotado para ela um valor numérico discreto. Cada valor destes é posteriormente quantizado (“quantization”), ou seja, transformado em valores binários (0 e 1), e assim, o som digital propriamente dito é uma corrente de bits (“bitstream”) que carrega a informação musical.
O processo de mudança de ambientes (analógico para digital e vice-versa) é bem mais complicado que o acima descrito, mas não faz parte do escopo deste artigo. No entanto, espero ter ficado claro que a amostragem da onda analógica é um fator fundamental para qualquer outro aspecto do processamento posterior do sinal de áudio. Essa amostragem segue o teorema de Nyquist-Shannon: a freqüência com que ela deve ser feita deve ser maior do que duas vezes a faixa da resposta analógica. Por exemplo, no CD, a resposta de freqüências vai de 0 até 20 KHz, e assim a freqüência de amostragem escolhida foi de 44.1 KHz.
A escolha dessa freqüência tem motivos históricos, que não nos compete mostrar aqui, mas basta dizer que ela é suficiente para a obtenção de um sinal analógico final limpo e sem distorção, na conversão final digital-analógica.
Em tempos recentes, concomitantemente com o avanço da tecnologia dos microprocessadores, descobriu-se que a amostragem original dos CDs pode ser melhorada, com métodos de “upsampling”. O upsampling consiste na interpolação de um maior número de amostras, na onda de áudio original, fazendo com que a precisão da sua representação binária aumente significativamente.
O valor de upsampling na reprodução de um CD pode ser determinado pelo usuário em alguns leitores de DVD. Por exemplo: pode-se optar por 88.2 KHz (44.1 KHz x 2) ou 176.4 KHz (44.1 KHz x 4). Este recurso poderá estar disponível no setup dos aparelhos de DVD mais recentes ou pode simplesmente estar incluído nos chipsets dos mesmos, mas sem nenhuma divulgação ou documentação. Em outras palavras, se o leitor comprou um reprodutor de DVD recentemente, pode ter um conversor de amostragem para CDs e não está sabendo!
O recurso, sem praticamente nenhuma divulgação no mercado de leitores de DVD, é característica integrante da grande maioria dos aparelhos de reprodução de CD do mercado “high-end”, vendidos por alguns milhares de dólares. Ou ainda em aparelhos dedicados, destinados aos usos semi-profissional e profissional.
A ausência dessa percepção pode também ser atribuída ao fato de que a maioria dos usuários não se interessa em aplicar a reprodução de CDs em sistemas de reprodução dedicados, em dois canais estéreo, da mesma forma que se fazia anos atrás. Na realidade, para se ter uma noção mais concreta de até onde os métodos de upsampling acarretam uma melhoria drástica no som musical obtido, seria preciso implementar uma melhoria igualmente significativa na cadeia de reprodução, como amplificadores e caixas.
A inclusão deste recurso nos aparelhos de leitura de DVD é o resultado do aumento de integração nos chipsets atuais, que incluem diversos decoders, entre eles os de PCM linear, usado pelo CD. O aumento dessa integração em chips de larga escala (LSI) traz consigo um outro grande benefício para o som do CD: a ausência de “jitter”, que é o atraso ou adiantamento acidental na tomada dos pontos de amostragem. Isto se deve ao fato singular de que, com o aumento da integração, todo o processamento digital-analógico se faz pelo mesmo batimento (“clock”) entre os diversos processos.
A reprodução da onda musical, seja em ambiente digital ou analógico, requer equipamento dedicado, ou o melhor possível, dentro dos recursos financeiros do consumidor. No caso das fontes digitais, estes recursos são muito mais demandantes e impõem a instalação de equipamentos cuja estabilidade na condução do sinal seja exemplar.
Note-se ainda, por fim, de que não adianta ter somente uma melhoria do sinal de fonte. Para se apreciar a dinâmica, a resolução, e a limpeza do áudio digital, deve-se tomar um especial cuidado com a qualidade da amplificação e principalmente das caixas acústicas a serem instaladas, caso contrário a queixa de que o som digital não tem qualidade nunca vai ter fim! [Webinsider]
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A versão integral do texto sobre upsampling pode ser conferida no site pessoal do autor.
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1° Shadow Brujah Data: 04/02/2007 às 1:05 pm
Atividade: Analista Programador
Cidade: Osasco
É a briga por um formato que já deveria ter morrido… o CD de audio, existe a 23 anos, e hoje ninguém mais quer carregar esse tipo de mídia. Quem procura audio de qualidade pode investir em um bom equipamento capaz de reproduzir audio em 176,4 KHz, e com mais de 4 canais. Com essa frequencia, é possivel obter muito mais precisão do audio… Pegar um CD e simplesmente multiplicar a frequencia dele para 176,4 KHz é o mesmo que pegar um bitmap de 320×240 e aumenta-lo para 1280×960… no fim,cada 2 pixels quadrados vão ter exatamente a mesma informação… os processos de suavização até dão uma melhorada, mas não podemos chamar isso de ganho… no máximo é um quebra-galho. O Ganho real só acontece quando a origem do audio é digitalizada já na frequencia final. Se for 176,4 KHz, ficará um espetáculo.