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Sampling rate, bit rate e bit depth; o que significa tudo isso?

Métricas de som; saiba o que sampling rate, bit rate, bit depth e o que significam esses nomes quando falamos de música

Leandro Kovacs Por

E dizemos para nossos pais que não gostamos de matemática, preferimos música. A música evolui e se torna digital, pronto, o que antes não envolvia tantos números aparentes, agora, está cheio deles. Veja em nosso artigo, o que é sampling rate, bit rate, bit depth e todos os significados desses nomes estranhos e suas correlações entre si e a música.

O que é sampling rate, bit rate, bit depth? (Imagem: John Hult/Unsplash)

O que é sampling rate, bit rate, bit depth? (Imagem: John Hult/Unsplash)

Tabelão do resumo

Caso queira somente a explicação mais simples possível, vou apresentar um quadro direto aqui embaixo, mas irei aprofundar em cada um dos temas nos tópicos seguintes.

Quem? O que é? Forma encontrada Pra que serve?
Sampling rate (Taxa de amostragem) Resultado da digitalização de um arquivo analógico 44.1kHz; 22kHz; Hz (Hertz) Teoricamente quanto maior, melhor será a qualidade do som: (44.1kHz) isso significa que, para cada segundo de música, 44.100 amostras são retiradas de um sinal analógico contínuo para criar um arquivo digital
Bit depth (Profundidade de bits) Diretamente ligado ao Sampling rate, é a taxa de bits de informação em cada amostragem 8-bit; 16-bit; 24-bit; 32-bit Os controles de profundidade de bits são a faixa dinâmica de um som. Esta é a diferença entre o nível de ruído e o volume das respectivas partes do áudio. Quanto mais alta a profundidade, mais nítido ficará o som, teoricamente
Bit rate (Taxa de bits) Em termos mais simples, a taxa de bits é uma expressão da quantidade de dados que um arquivo produz a cada segundo. 96 kbps; 128kbps; 320kbps É importante para arquivos comprimidos e com perdas (MP3), arquivos com perda são compactados de forma que certas informações são perdidas. Portanto, quanto maior a taxa, melhor a qualidade do áudio comprimido

O que é sampling rate (Taxa de amostragem)

Em um nível mais simples, a taxa de amostragem (sampling rate) é o resultado da digitalização do áudio. Enquanto as ondas sonoras analógicas são contínuas, a música digital é composta de muitos pequenos pontos de dados tocados um após o outro.

A taxa é, literalmente, o número de “amostras” obtidas por segundo. Isso é medido em Hertz (Hz).É uma taxa comum de CDs ou FLAC, que são arquivos de áudio sem perdas, assim como WAV. A frequência, nesses arquivos, é de 44,1 kHz. Na prática, isso significa que, para cada segundo de música, 44.100 amostras são retiradas de um sinal analógico contínuo para criar um arquivo digital.

Para verificar isso no som ou na música, lembre-se a taxa de amostragem determina as frequências mais altas que podem ser reproduzidas com precisão por um determinado arquivo. O ouvido humano percebe de 20Hz até 20kHz, qualquer coisa além disso é imperceptível para as pessoas.

O que é sampling rate, bit rate, bit depth? (Imagem: Pixabay/Pexels)

Sampling rate é ligado ao valor de frequência de um som (Imagem: Pixabay/Pexels)

O que é bit depth (profundidade de bits)

A profundidade de bits é uma das duas métricas envolvidas na medição da qualidade de uma peça de música digital. O primeiro deles é a taxa de amostragem, que falamos acima.

A profundidade de bits mais comum é de 16 bits, este é o padrão de CD e o que se encontra na maioria dos arquivos FLAC ou WAV, que são um formato de música sem perdas.

Isso significa que o arquivo de áudio digital tem 16 bits de informação em cada amostra. Quando isso é combinado com a taxa de amostragem do CD (44,1 kHz), significa que a cada segundo há 44.100 amostras obtidas e cada uma delas contém 16 bits de dados. Eu sei, são dados pra caramba.

O que é sampling rate, bit rate, bit depth? (Imagem: Dmitry Demidov/Pexels)

Bit depth é ligado a nitidez, importante no trabalho do engenheiro (Imagem: Dmitry Demidov/Pexels)

Então, se a profundidade de bits for muito baixa, a qualidade será prejudicada. Especificamente, poderá descobrir que uma boa parte dos sons graves será perdido. Em registros ou arquivos com alta profundidade de bits, a reprodução é muito mais precisa.

Para simples ouvintes, perceber a diferença entre uma profundidade de 16 bits e qualquer coisa superior, será muito difícil. Gravações de áudio com uma profundidade de bits acima de 16 bits tem como objetivo, principalmente, dar ao engenheiro o máximo de flexibilidade possível no seu trabalho.

O que é bit rate (taxa de bits)

Para nós, usuários basicamente dos arquivos de som digitais e sem mídia física, essa é a métrica mais importante. Em termos mais simples, a taxa de bits é uma expressão da quantidade de dados que um arquivo produz a cada segundo.

Por exemplo, ao escutar algo como “320 kbps”, significa que a quantidade de dados que está sendo produzida é de 320 kilobits por segundo. A quantidade de dados transmitidos em um tempo influencia na exibição por streaming, já falamos sobre isso em outra matéria.

É mais comum apresentar a taxa de bits anexada em arquivos com perdas, como MP3, OGG Vorbis ou AAC. Os arquivos com perda são compactados de forma que certas informações são perdidas. É por isso que os arquivos sem perdas são descritos com taxa de amostragem e profundidade de bits, enquanto os com perdas não são.

Enquanto um formato como o CD tem uma taxa de bits de 1.411 kilobits por segundo, efetivamente 4,5 vezes a qualidade do melhor MP3, em teoria.

O que é sampling rate, bit rate, bit depth? (Imagem: Uriel Mont/Pexels)

Para os usuários de streaming o bit rate é importante (Imagem: Uriel Mont/Pexels)

Existe uma relação direta entre a taxa de bits e a qualidade da música, mas não é tão simples de identificar. Mesmo que certos bits de áudio sejam perdidos, o processo é feito de forma inteligente, aproveitando princípios psicoacústicos como o mascaramento temporal e simultâneo. Então há uma compensação durante a compressão.

Com essas informações o usuário não ficará tão perdido ao ouvir sobre sampling rate, bit rate e bit depth. Agora já tem conhecimento para argumentar nas conversas de amigos, boa sorte.

Com informação: TNW 1, 2, 3.

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