Entendendo a taxa de amostragem em áudio
Sempre que o som passa de um microfone para uma estação de trabalho de áudio digital, é efectuada uma conversão. As interfaces de áudio ajudam a transmitir um sinal analógico para um sinal digital, utilizando as definições configuradas na sua DAW. Estas definições são extremamente importantes, uma vez que podem afetar a qualidade geral da sua composição e a qualidade do áudio.
Um dos factores mais importantes a ter em conta na conversão de um sinal analógico contínuo para um sistema digital é a taxa de amostragem. Esta taxa determina quanto do sinal original é convertido numa gravação digital, proporcionando assim ao ouvinte a fantástica experiência "em estúdio".
Abaixo, vamos explicar tudo o que você precisa saber sobre taxas de amostragem para que você possa preservar toda a magia da sua gravação original. Vamos dar uma olhada!
O que é taxa de amostragem para áudio?
A taxa de amostragem refere-se à taxa a que as ondas sonoras são captadas e convertidas em áudio digital. A qualidade de áudio é superior com taxas de amostragem mais elevadas, uma vez que mais da onda sonora é captada e convertida numa gravação de áudio digital. A sua taxa de amostragem irá variar com base na intenção de um determinado projeto. Por exemplo, pode gravar um sinal de áudio com uma taxa de amostragem diferente da de preservação de matrizes de arquivo ou ficheiros de áudio.
Em qualquer caso, a taxa de amostragem é calculada utilizando o teorema de Nyquist-Shannon. Este princípio fundamental do processamento digital afirma que a taxa de amostragem deve ser pelo menos duas vezes superior à onda sonora original captada para criar uma conversão suave do áudio analógico para o sinal digital.
Por exemplo, o áudio é frequentemente processado com uma taxa de amostragem de 44,1 kHz porque a gama de audição humana situa-se geralmente entre 20 Hz e 20 kHz. Assim, 44,1 kHZ é suficiente para reproduzir a maioria das frequências de áudio que se enquadram no espetro de frequências. No entanto, determinados instrumentos e sons podem ficar fora desse intervalo, pelo que é importante avaliar cada situação individualmente para preservar a melhor qualidade de som possível.
A frequência de Nyquist, também designada por frequência de dobragem, é medida a partir do ponto mais alto possível da onda sonora. 20 kHz é aproximadamente metade da taxa de amostragem de 44,1 kHz com algum espaço extra, razão pela qual a maioria das gravações modernas tem uma taxa de amostragem de 44,1 khz ou superior.
Uma taxa de amostragem mais elevada significa melhor qualidade?
Quanto mais elevada for a taxa de amostragem, mais rapidamente as amostras são convertidas e captadas em áudio digital. Tecnicamente, uma taxa de amostragem mais elevada equivale a uma melhor qualidade. No entanto, isso não significa necessariamente que será capaz de detetar uma diferença notável no ficheiro de áudio. Uma vez que o espetro audível para a audição humana se situa entre 20 Hz e 20 kHz, a gama de frequências geral, tal como explicado acima, para o áudio digital é convertida a uma taxa de amostragem de cerca de 44,1 ou 48 khZ, normalmente.
A conversão digital a uma taxa de amostragem mais elevada aumenta o conteúdo de frequência do ficheiro de áudio, mas também aumenta o tamanho dos dados digitais. A menos que esteja a preparar material de áudio para um fim específico, como a preservação de áudio ou para uma aplicação especializada, esta gama de taxas de amostragem de áudio padrão é normalmente suficiente.
A minha taxa de amostragem deve ser 44.1 ou 48?
Muitos profissionais de áudio continuam a considerar 44,1 kHz como o valor de referência para a gravação de áudio. Isto deve-se ao facto de ainda ser possível obter áudio de resolução razoavelmente elevada sem ter de recorrer a mais poder de processamento do que a CPU de um consumidor típico consegue suportar. No entanto, é comum que o áudio profissional seja gravado a 48 kHz para proporcionar um contexto adicional em todo o espetro de frequências.
Não se esqueça de que as plataformas de transmissão populares, como o Spotify, por exemplo, utilizam por defeito uma taxa de transmissão de 44,1 kHz. Para o consumo do consumidor em plataformas de streaming, CDs e MP3s, 44,1 kHz continua a ser o padrão de ouro. Para aplicações de áudio profissionais com mais nuances, vídeo e DVDs, 48 kHZ é o padrão. Essencialmente, a sua taxa de amostragem deve refletir a saída de áudio pretendida e corresponder ao caso de utilização em conformidade.
Profundidade de bits versus taxa de amostragem: Qual é a diferença?
É frequente ouvir a taxa de amostragem associada a uma determinada profundidade de bits. Embora ambos tenham a ver com a preservação e transmissão da qualidade do áudio, medem coisas diferentes. A taxa de amostragem determina o número de frequências que podem ser captadas aquando da transmissão de áudio. Por conseguinte, uma taxa de amostragem inferior terá um limite de frequência inferior e um alcance limitado em comparação com o áudio captado com uma taxa de amostragem superior.
A profundidade de bits determina a resolução da amplitude de cada amostra. Por conseguinte, é aconselhável ter uma profundidade de bits e uma taxa de amostragem razoáveis para preservar o som em conformidade. Enquanto 44,1 kHZ é a taxa de amostragem de base para a maioria das aplicações comuns, como CDs, MP3s e serviços de streaming, a profundidade de bits de 24 bits é a profundidade de bits comparável para trabalhar em áudio profissional.
As diferentes profundidades de bits
Pode pensar na profundidade de bits como a gama dinâmica para a amplitude ou o volume de uma amostra. Quanto maior for a gama de profundidade de bits, mais poder de processamento é utilizado. Geralmente, o áudio com profundidade de 24 bits é a base ideal para a audição humana, embora a qualidade possa continuar a aumentar com áudio de 32 bits ou mesmo de 64 bits.
Também existem profundidades de bits inferiores, como 8 bits e 16 bits, mas tendem a ser de qualidade muito inferior e existe uma diferença notável entre a profundidade de 16 bits e a profundidade de 24 bits. De facto, os plug-ins "bitcrush" imitam a sensação de uma taxa de bits inferior para criar um efeito de "áudio de baixa qualidade" que pode soar a nostalgia de épocas anteriores.
Qual é a taxa de amostragem e a profundidade de bits ideais?
A taxa de amostragem e a profundidade de bits ideais dependerão do âmbito do seu projeto. Se está a planear fazer música para plataformas de streaming digital como o Spotify ou a Apple Music, geralmente vai querer gravar a 24 bits de profundidade com uma taxa de amostragem de 44,1 kHz como base. Para outros projectos, deve informar-se sobre as definições ideais para as suas faixas de áudio antes de preparar as suas sessões - idealmente, todo o seu processo deve ser consistente com a mesma taxa de amostragem.
Dicas e truques sobre a taxa de amostragem de áudio
Utilize estas dicas de fundamentos de áudio para preservar a sua qualidade de áudio dentro e fora de cada sessão:
Manter a taxa de amostragem consistente
Independentemente das taxas de amostragem que escolher utilizar na sua sessão de áudio, mantenha-as consistentes. Misturar e combinar no meio de uma sessão pode levar ao que é chamado de aliasing de áudio ou artefactos de aliasing, que são essencialmente pontos de distorção. Estes artefactos são criados quando um som é transmitido a uma taxa de amostragem demasiado baixa para representar determinados pontos do espetro de frequência. As músicas com muito conteúdo de alta frequência devem optar por uma taxa de amostragem mais elevada por este motivo.
Utilize 44,1 kHz como padrão
Em caso de dúvida, 44,1 kHz deve ser utilizado como linha de base como uma taxa de amostragem que pode captar razoavelmente as frequências de áudio audíveis à audição humana. Pode perder algum conteúdo de alta frequência, dependendo da música, pelo que deve sempre ponderar as suas decisões com base no projeto em questão. Em qualquer caso, é aconselhável não descer abaixo de uma taxa de amostragem de 44,1 kHz.
Verificar a produção pretendida
Tecnicamente, não existe uma taxa de amostragem "ideal", uma vez que as condições variam consoante a saída escolhida. Se estiver a trabalhar com uma nova configuração ou para uma aplicação específica, certifique-se de que verifica as especificações preferenciais da saída pretendida antes de começar a gravar. Isto também se aplica se pretender passar o seu áudio a outro músico na cadeia, como um engenheiro de mistura.
Taxa de amostragem em áudio FAQ
A taxa de amostragem determina a precisão do seu áudio digital, tornando-a um elemento incrivelmente importante a ter em consideração em qualquer sessão de gravação. Aqui estão algumas perguntas e respostas frequentes para o ajudar na sua jornada de conversão de áudio analógico.
Consegue ouvir a diferença entre 48kHz e 96kHz?
É reconhecidamente um desafio ouvir a diferença entre 48kHz e 96kHz. No entanto, estas taxas de amostragem mais elevadas podem ser úteis para a preservação de áudio de qualidade superior durante um período de tempo mais longo.
É melhor gravar em 44.1 ou 48?
Como regra geral, quanto maior for a taxa de amostragem, mais detalhes serão captados. É melhor gravar em 48 kHz para garantir que capta mais detalhes da sua fonte sonora. 44,1 kHz deve ser utilizado como base para gravações profissionais, sendo a taxa de amostragem idealmente um pouco mais elevada.
Qual é a melhor taxa de amostragem para música?
A melhor taxa de amostragem para qualquer aplicação musical depende em grande parte das suas intenções para o áudio em questão. Na maioria dos casos, a sua taxa de amostragem deve ser de 44,1 kHz ou superior para captar razoavelmente todos os componentes da sua onda sonora original.
Porque é que a taxa de amostragem é importante?
Sempre que converte áudio analógico em digital ou processa som através de uma interface de áudio, o som está a ser processado com uma taxa de amostragem específica. A utilização de uma taxa de amostragem demasiado baixa pode fazer com que o seu áudio sofra uma queda significativa na qualidade de som, levando-o a perder elementos essenciais da sua fonte original.
Preservar a sua taxa de amostragem é essencial na produção, engenharia ou gravação de música. Embora uma taxa de amostragem muito elevada possa proporcionar uma qualidade inigualável, o tamanho do ficheiro necessário para criar uma resolução de áudio superior a 48 kHz pode simplesmente não ser prático para a utilização diária.
Para obter uma taxa de amostragem óptima, mantenha-se nos 44,1 kHz ou superior e certifique-se de que verifica a saída pretendida antes de seguir amostras de áudio. Ter o cuidado de preservar as suas taxas de amostragem ao longo de todas as fases do processo de produção musical irá garantir-lhe um produto de qualidade. Divirta-se a dar bom uso aos seus novos conhecimentos sobre taxas de amostragem!
