Áudio em 16, 24 ou 32 bits ?

Resolução de Bits - mitos e verdades - Dennis Zasnicoff - Produtor Musical

Se você se identifica com alguma das dúvidas abaixo, este artigo foi escrito para você.

  • Vale a pena gravar em 24 bits?
  • Devo mixar em 32 bits?
  • Como faço para converter de 24 para 16 bits sem perder qualidade de áudio?
  • Existe áudio em 64 bits?

"BITs" sempre foram motivo para discussões quentes, mas sem dúvida funcionam bem no mundo do marketing. Quando o consumidor desconhece um assunto, ele usa o senso comum, certo? O senso comum sempre nos disse que números maiores são melhores. Qual é a melhor BMW, série 300, 500 ou 700? Sem dúvida a 700. Nem sei porque, mas aposto que é mais luxuosa, moderna, sofisticada, e com certeza mais cara.

TV LCD 32 ou 42 polegadas? Barco de 26 ou 30 pés? Processador de 1 ou 2 GHz? Nintendo 32 ou 64? As pessoas adoram comparar 16, 32 e 64 bits. Durante os anos que trabalhei na Intel, presenciei momentos históricos. O primeiro sistema operacional totalmente 32 bits. Processador 64 bits. Linguagem de máquina em 128 bits. Ninguém sabia ao certo o que isso significava, talvez poucas pessoas no meu grupo de engenharia, mas todo mundo falava como se fosse especialista.

"Agora temos um processador 64 bits!". O concorrente então, se vangloriava de ser o primeiro com esta "tecnologia". Para quê? Que benefício trazia esta nova tecnologia? Nenhum. Pelo menos para 99% dos usuários. Ninguém precisava, sentia falta ou entendia o que era. Mas adoravam vender e comprar.

Muito antes deste lançamento, os processadores já trabalhavam com 128 bits. Mas quem se importava? Na época, seria um conceito muito avançado, difícil de vender, comparar. É muito mais fácil comparar Nintendo 32 com 64. Ponto final. E eu já vi televisões de 32 polegadas bem melhores do que algumas de 42. Barcos de 30 pés bem mais espaçosos do que outros de 32.

Enfim, vamos falar sobre bits no áudio:

  1. 16 bits podem ser mais do que suficientes para o áudio. Não é à toa que o consórcio de fabricantes escolheu 16 bits para o formato de áudio digital do CD. Sim, faz muitos anos e talvez a tecnologia digital tivesse limitações na época, mas o fato é que ainda hoje encontramos CDs maravilhosamente masterizados em 16 bits. Inclusive modelos audiófilos conhecidos por sua qualidade, detalhamento e naturalidade. Em outras palavras, desde que todo o processo produtivo seja cuidadoso, utilizando resoluções maiores (24 e 32 bits) sempre que possível, e que ferramentas como dithering sejam corretamente aplicadas, o áudio final pode ser armazenado e reproduzido em 16 bits sem perdas notáveis de qualidade. Pelo menos para 99% dos consumidores.
  2. Sempre gravar em 24 bits. A grande maioria das interfaces de áudio e conversores A/D (Analógico/Digital) trabalham em 24 bits, inclusive os modelos bastante acessíveis. Em paralelo, o armazenamento está barato e qualquer disco rígido de prateleira oferece espaço para dezenas de horas de gravação neste formato. Gravações em 24 bits registram as performances com mais detalhamento (maior fidelidade) e são mais tolerantes a variações de volume (dinâmica). A qualidade do áudio gravado é nitidamente superior, principalmente nas passagens mais baixas, se comparadas a gravações iguais em 16 bits (mesmos equipamentos, sala, condições etc.)
  3. Gravações em 32 bits não existem. Além de teoricamente desnecessárias (24 bits oferece detalhamento e faixa dinâmica suficientes para qualquer material sonoro), quando falamos em 32 bits no áudio, estamos falando de uma representação numérica conhecida como "ponto-flutuante". Em 16 e 24 bits, a representação é normalmente em "ponto fixo". Sem entrar em detalhes sobre estes dois formatos numéricos digitais, vale comentar que "ponto-flutuante" não é adequado para coversão A/D e que o conversor teria processamento e custo exagerados sem necessidade.
  4. Mixar e Masterizar em 32 bits é altamente recomendável. Todos os principais pacotes (softwares) de produção musical oferecem resolução de 32 bits (ou até mesmo 64) durante a mixagem. Na MINHA opinião, 64 bits é um exagero e não faz sentido, exceto para alguns processamentos de áudio bem específicos. Semelhante à discussão de sample-rates como 96 ou 192kHz - na maior parte dos casos, trata-se de um absurdo sem fundamentos. Mixar e masterizar em 32 bits, por outro lado, é claramente benéfico. Primeiramente, porque os processadores (CPUs) naturalmente trabalham com 32 bits em ponto-flutuante. Então é até mais fácil para seu computador e exige menos dele. No caso de armazenamento de arquivos temporários, o aumento de tamanho é de 50% e não costuma ser um problema. Não estamos falando de vídeo am alta-resolução, apenas áudio! Mas a razão principal se deve à PRECISÃO das operações matemáticas. Do ponto de vista do computador, mixar, masterizar ou acessar a Internet é a mesma coisa, significa fazer contas, matemática pura. Em 32 bits, o resultado de uma soma ou multiplicação é muito mais preciso. É como se o número tivesse 10 casas decimais ao invés de apenas 2. Portanto, o resultado não precisa ser cortado ou arredondado. Se você imaginar que cada vez que alteramos o volume de uma trilha, milhões de operações matemáticas estão ocorrendo, é fácil perceber que em 24 ou 16 bits, os erros de precisão terão se acumulado no final da mixagem e serão relativamente grandes. Em termos musicais, o áudio sofrerá perdas e distorções.
  5. Converter "para baixo" somente no final. Primeiramente, vale lembrar que conversões "para cima" não melhoram o áudio. Se um arquivo foi gravado em 16 bits, de nada adianta convertê-lo para 32 bits. Mas como vimos acima, faz sentido quando pretendemos realizar qualquer operação matemática (efeito, mixagem, volume) com ele. Assim, depois de gravar todas as trilhas em 24 bits, utilize 32 bits para processá-las e mixá-las. O mesmo vale para a masterização. Quando tudo estiver pronto para ser gravado no CD ou convertido para MP3, a conversão para 16 bits deve ser a ÚLTIMA operação. Se um determinado trecho do áudio digital vale 3,8516732, ele agora pode ser convertido para 3,9. Se o áudio já estivesse em 16 bits, valeria 3,8000000 e seria convertido para 3,8, causando um erro de arredondamento.
  6. Sempre utilizar dihering nas conversões "para baixo". DITHERING (veja este artigo) ajuda no arredondamento e portanto "diminui" os erros matemáticos, melhorando o detalhamento do áudio final, mesmo que isso aumente um pouco o ruído de fundo (quase nunca percebido e bem inferior ao ruído de um LP, K7 ou microfone de baixa qualidade). Quando fizer a conversão final de 32 para 16 bits, faça o dithering. Aplicar o dithering mais de uma vez não melhora o áudio e só aumenta o ruído. Eventualmente, se precisar converter de 32 para 24 bits (para usar algum processador digital externo, por exemplo), utilize dithering antes de enviar o áudio.

Agora fica mais fácil entender porque CDs de 16 bits podem soar tão bem! Porque, além do áudio ter sido gravado e manipulado em resoluções maiores, a conversão para 16 bits só ocorreu no final do processo. Porém, mais importante do que 16 ou 24 bits, é lembrarmos que a acústica, as técnicas de microfonação, a qualidade técnica e artística da equipe de produção normalmente pesam MUITO MAIS do que qualquer limitação tecnológica.

Obviamente não devemos economizar onde não faz sentido, procure utilizar os conceitos acima. Mas também não podemos esperar que gravações em 24 bits, conversores caríssimos e processadores de dithering de última geração "salvem" a nossa produção. A idéia é que eles não atrapalhem. Só isso!

Ah, lembrei de outra, bastante atual: "Quantos megapixel tam o seu celular?"

 

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