Mídias Sonoras 3

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Som e áudio
Experiências Midiáticas Sonoras
Aula 3: Formatos para distribuição de música
Apresentação
Na aula anterior, estudamos o som, suas noções básicas e a associação com a produção musical e a produção
fonográ�ca contemporânea.
Nesta aula, abordaremos o áudio e apresentaremos conceitos acerca de sua representação por meio de áudio analógico e
digital, bem como os principais meios e formatos de áudio utilizados para a venda e distribuição de música na sociedade
contemporânea.
Objetivo
Identi�car os principais formatos de áudio digital utilizados para a venda e distribuição de conteúdo sonoro e musical
na sociedade contemporânea;
Distinguir as principais diferenças entre os formatos de áudio digital;
Manipular arquivos de áudio, por meio de sua conversão nos formatos de áudio digitais que foram abordados
anteriormente.
O som está associado a outro conceito — o áudio. Os dois termos estão relacionados aos conceitos fundamentais da
música eletrônica e computacional.
Já estudamos que o som é uma percepção sensorial, ocasionada por meio de uma vibração mecânica, que se
propaga em um determinado meio material, ou seja, um fenômeno mecânico.
O áudio pode ser de�nido como a representação eletrônica de um som, obtido por meio de um processo de captação sonora.
Essa tecnologia é utilizada para registrar ou tocar sons em equipamentos eletrônicos. Os sinais de áudio podem ser analógicos
ou digitais.
Antes de conhecermos os conceitos de áudio analógico e digital, vamos compreender o que é um transdutor: Um dispositivo
ou equipamento que transforma (converte) um tipo de energia em outra.
Como exemplo de transdutores sonoros, temos as cápsulas dos microfones, que transformam som (energia mecânica) em
energia elétrica, os alto-falantes (transformam energia elétrica em som) e, até mesmo nossos ouvidos, que transformam som
em impulsos elétricos interpretados pelo nosso cérebro.
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Áudio analógico e digital
Áudio analógico
É obtido mediante um meio físico de gravação em que as propriedades do que está sendo registrado mudam de maneira
análoga às variações na pressão do ar do som original.
Geralmente, as alterações da pressão do ar são primeiro convertidas (por um transdutor, como um microfone) em um sinal
analógico elétrico no qual a tensão ou corrente é proporcional à pressão de ar.
Essas variações são registradas em meios de gravação, tais como discos de vinil ou �tas magnéticas.
Áudio digital
"O sinal é medido constantemente, essas medições são
convertidas em impulsos de zeros e uns (que correspondem
aos números das medições, e no �nal o sinal é reconstituído
novamente."
- Fonseca (2007, p. 141)
Para que essas medições (a amostragem) sejam constantes, dois fatores são muito importantes:
A frequência com que as medições são efetuadas.
A resolução destas amostragens.
 Figura 1 - Representação gráfica de um sinal digital
Por meio do teorema de Nyquist, considera-se que, ao efetuarmos a amostragem em uma determinada frequência (chamada
de frequência de amostragem ou sample rate), pode-se registrar sinais com até a metade da frequência (FONSECA, 2007).
Exemplo
Se a frequência de amostragem for de 44.100 Hz (44.100 amostras ou samples por segundo), pode-se digitalizar frequências de
áudio de até 22.050 Hz.
A resolução (ou bit depth) aponta a precisão com que uma amostra é medida, ou seja, a quantidade de intervalos aferidos,
sendo apresentada em quantidade de bits (8 bits, 16 bits, 24 bits etc.).
A resolução está diretamente relacionada com a faixa dinâmica de um áudio digital. A Faixa Dinâmica, estudada na aula 2,
apresenta a relação entre o menor e o maior nível de intensidade sonora que um equipamento poderá gravar e reproduzir.
No áudio digital, resoluções de 16 bits permitem uma faixa dinâmica de aproximadamente 96 dB, enquanto resoluções de 24
bits permitem uma faixa dinâmica de aproximadamente 144 dB. De acordo com McNally (1983), o uso da faixa dinâmica tem
sido associado à proteção de sobrecarga e distorção de um sinal de áudio em equipamentos.
Na Figura 2, foram geradas duas ondas senoidais com frequência de 440 Hz, mas com diferentes frequências de amostragem
(sample rate) e resoluções (bit depth). É possível veri�car pela quantidade de pontos exibidas no grá�co, que a faixa com a
maior frequência de amostragem e resolução (44.100 Hz/24 bits) possui mais resolução do que a gerada com as menores
taxas (22.050 Hz /16 bits).
 Figura 2 - Onda senoidal (440 Hz) em diferentes resoluções
O processo apresentado na Figura 2 tem consequência direta na qualidade do áudio gerado:
Maior sample e bit depth
=
Mais qualidade sonora 
Menor sample e bit depth
=
Menos qualidade sonora
O processo de conversão de um sinal de áudio é feito por conversores analógico para digital (A/D) e digital para o analógico
(D/A).
A Figura 3 apresenta um diagrama que demonstra o funcionamento básico dos conversores A/D e D/A em um sistema sonoro.
 Figura 3 - Representação da conversão A/D >> D/A
Diante dos dados que foram apresentados, poderíamos nos questionar sobre qual o formato que devemos utilizar ao
gravarmos um áudio digital: qual a frequência de amostragem e sua resolução?

Quanto maior a resolução de um áudio digital (maior resolução), maior será a faixa dinâmica do arquivo gravado,
ou seja, será maior a diferença entre os sons mais fortes e mais fracos que forem reproduzidos em um sistema
sonoro.

Quanto maior a resolução (em bits), mais semelhante será o sinal da onda registrada em relação ao som original,
resultando em menores distorções sonoras (como na Figura 2). 
Leia(Prova)
Arquivos com maiores resoluções possuirão maior margem de segurança, também chamada de headroom, permitindo
que sejam manipulados no decorrer de sua utilização (por exemplo, nos processos de �nalização da produção musical),
ocasionando menor perda de informação.
Codecs de áudio
Codec é um acrônimo , que signi�ca codi�cador e decodi�cador. No caso do áudio, são utilizados para codi�car e
decodi�car áudio em diferentes formatos de áudio digital.
Os codecs mais utilizados na produção de conteúdo sonoro e de áudio, geralmente, apresentam-se em três modalidades: 
• Sem compactação de dados (sem perda de qualidade do sinal); 
• Com compactação de dados (com perda de qualidade do sinal); 
• Com compactação de dados (sem perda de qualidade do sinal). 
 
Codecs de áudio sem compactação de dados 
São aqueles em que não há perda (signi�cante, devido ao processo de digitalização) da qualidade do sinal. Os tipos mais
comuns e mais utilizados de codecs sem perda de qualidade são: 
• O arquivo WAVE — mais comuns em computadores que utilizam o sistema operacional Windows; 
• O arquivo AIFF — mais comuns em computadores que utilizam o sistema operacional Mac OS.
Entretanto, esses arquivos são compatíveis com os dois sistemas operacionais.
Por serem arquivos em que não há perda de qualidade, possuem um grande tamanho de espaço de armazenamento de dados.
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Exemplo
Um arquivo Wave ou AIFF, utilizado para a gravação de um CD áudio possui as seguintes características: arquivos estéreo (em 2
canais), com a frequência de amostragem de 44.100 Hz e resolução de 16 bits. Cada minuto de um arquivo que possua essas
características tem, aproximadamente, 10 Mb de tamanho de armazenamento de dados.
Esses arquivos são amplamente utilizados em trabalhos pro�ssionais, para gravação, edição e �nalização.
https://estacio.webaula.com.br/cursos/go0111/aula3.html
Clique nos botões para ver as informações.
Esses codecs com compactação de dados e de qualidade sonora em relação aos arquivos que não possuem
compactação de áudio, têm sido amplamente utilizados no mundo contemporâneo. 
 
O uso de computadores, de dispositivos portáteis (como, por exemplo, os smartphones e notebooks) e a internet,
permitiram o uso de arquivos sonoros digitais por consumidores caseiros e pro�ssionais. 
 
Entretanto, essautilização ainda possui algumas restrições, por causa das características tecnológicas e técnicas desses
meios, em que a relação de tamanho de espaço de armazenamento de dados e qualidade sonora (perda mínima de
qualidade) são de extrema relevância.
Dois arquivos de áudio digital que apresentam compactação de dados e perda de qualidade sonora são muito utilizados
atualmente: o Mp3 e o AAC. 
 
Esses formatos utilizam uma taxa de transmissão de informação que expressa o �uxo de dados transmitidos por
segundo, o bitrate, medido em bits por segundo ou bps. 
 
Os valores utilizados são apresentados da seguinte forma: 
• Kbps ou kilobit por segundo = 1.000 bits por segundo; 
• Mbps ou Megabit por segundo = 1.000.000 bits por segundo ou 1.000 Kbps; 
• Gbps ou Gigabit por segundo = 1.000.000.000 bits por segundo ou 1.000 Mbps. 
 
A compactação com esses codecs apresenta ainda outra característica em relação ao bitrate que pode ser constante
(Constant Bit Rate — CBR) ou variável (Variable Bit Rate — VBR). 
• Quando optamos por uma compactação com bitrate constante, independentemente da quantidade de informações
sonoras, o �uxo de informações será constante (no valor selecionado); 
• Quando optamos pela codi�cação variável, o �uxo de informações não será constante. Dependendo da quantidade de
informações sonoras, as taxas de �uxo serão modi�cadas:
Informações sonoras mais complexas (que apresentam mais elementos sonoros) utilizam um bitrate maior;
Informações mais simples (com menos elementos sonoros) utilizarão um bitrate menor.
Codecs de áudio com compactação de dados e perda de qualidade 
O Mp3 (formalmente nomeado de MPEG-1/2 Audio Layer 3) foi uma das primeiras codi�cações de áudio que apresentou
perdas sonoras quase imperceptíveis para os seres humanos. 
 
Esse formato tem sua origem na década de 1980, baseado nos estudos de doutorado do professor alemão Karlheinz
Brandenburg. Foi lançado em 1993, pelo Instituto Fraunhofer, na Alemanha. O bitrate padrão do Mp3 é de 128 Kbps,
entretanto o Mp3 pode compactar arquivos em faixas de taxa de �uxo de dados (bitrate) que variam entre 64 kbps a 320
kbps. 
• O uso de taxas de bitrate menores implica em arquivos com tamanho de armazenamento de dados menor, porém com
maior perda de qualidade sonora; 
• A utilização de maiores taxas de bitrates produzirão arquivos com tamanhos de armazenamento de dados maiores e
mais qualidade sonora. 
 
Seu princípio de compactação se baseia em retirar do áudio informações que a audição do ser humano normalmente não
conseguiria identi�car, relacionadas a fenômenos de mascaramento de sons, psicoacústica e limitações da audição
humana. 
 
Os direitos para a codi�cação em Mp3 eram de propriedade do Instituto Fraunhofer e, segundo a página do instituto na
internet que trata sobre essa patente:
Codi�cação Mp3 
Comentário
Somente em 23 de abril de 2017, o programa de licenciamento de MP3 da Technicolor para certas patentes e softwares
relacionados a Mp3 da Technicolor e do Fraunhofer IIS foram encerrados. 
(FRAUNHOFER INSTITUTE, [s.d.])
Finalizada em 1997, a codi�cação de um arquivo no formato AAC (Advanced Audio Codec) foi desenvolvida para
competir com a codi�cação Mp3. 
 
Segundo informações obtidas na página de internet do Instituto Fraunhofer, alguns serviços de streaming e mídias
contemporâneos utilizam codecs mais modernos, como os codecs AAC ou MPEG-H.
Com relação à qualidade sonora, um áudio compactado, por exemplo, com uma taxa de bits de 64 kbps, pode apresentar
uma alta qualidade sonora, e ser comparada com a de músicas gravadas em um CD. Dessa forma, mesmo utilizando
taxas de bits muito baixas (de 16 kbps, por exemplo), a codi�cação AAC ainda apresenta um excelente desempenho. 
 
A codi�cação AAC é o formato padrão para equipamentos da Apple, como o iTunes, o iPhone e o iPod. O formato AAC
também é suportado pelo console PlayStation da Sony.
Codi�cação AAC (Advanced Audio Codec - MPEG-2 e MPEG-4 AAC) 
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Atenção
Essas tecnologias foram desenvolvidas com importantes contribuições do Instituto Fraunhofer e proporcionam maior qualidade
sonora de um áudio com taxas de bits mais baixas, quando comparados a arquivos compactados com o Mp3. 
(FRAUNHOFER INSTITUTE, 2019)
https://estacio.webaula.com.br/cursos/go0111/aula3.html
Um dos formatos de codi�cação mais utilizados atualmente é o FLAC (um acrônimo para Free Lossless Audio Codec), um
tipo de compactação de arquivos de áudio sem perdas de qualidade sonora. Foi desenvolvido pela por Xiph.Org
Foundation, em 2003. 
 
Podemos fazer uma analogia com o formato de compactação de arquivos ZIP, porém o FLAC foi desenvolvido
especi�camente para áudio, e pode ser reproduzido em vários equipamentos sonoros, da mesma forma que um Mp3 ou
AAC. 
 
A codi�cação FLAC não gera perda de informações e, quando um arquivo é decodi�cado, o áudio �nal será similar ao que
foi codi�cado. O FLAC é disponibilizado gratuitamente e suportado pela maioria dos sistemas operacionais: Windows,
Linux e OS X. 
 
A codi�cação em um arquivo FLAC permite uma compactação que varia entre 30% a 50% do tamanho de armazenamento
de dados do arquivo original.
Com compactação de dados e sem perda de qualidade do sinal 
Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online
 Atividade
1) Quais os principais formatos de áudio que são utilizados atualmente para comercialização e distribuição de músicas
digitalmente?
2) Como são chamados os dispositivos que convertem um tipo de energia em outra, como, por exemplo, a cápsula de um
microfone, que converte som (energia mecânica) em áudio (energia elétrica)?
3) Descreva, de acordo com a resposta sobre os principais formatos de áudio digital que são utilizados atualmente para
comercialização e distribuição de músicas digitalmente, quais os formatos que apresentam ou não perda de qualidade sonora.
4) Vamos praticar? 
• Faça o download da música Come Inside , de Snow�ake <//ccmixter.org/�les/snow�ake/59564> , em formato FLAC, com a
Licença Creative Commons Attribution (3.0) <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/> . 
• Clique em cima do link <//ccmixter.org/content/snow�ake/snow�ake_-_Come_Inside_1.�ac>  com o botão direito do mouse e
escolha salvar como: 
• Baixou a música? Agora faça o download do programa Audacity <www.audacityteam.org/download>  (de acordo com o
sistema operacional que utiliza), que é um editor de áudio gratuito. 
• Instale o programa em seu computador. Dúvidas para instalar o programa? Leia o tutorial de instalação
<//www.usp.br/nce/midiasnaeducacao/o�cina_radio/edicaosom_instalando.htm> . 
 
Após a instalação do programa, sua tarefa será: 
• Importar <https://pt.wikihow.com/Exportar-um-Áudio-no-Audacity> a música para o Audacity: abra o programa, clique no
menu File ou Arquivo e depois importar áudio. 
• Selecione a música na pasta para onde foi feito o download e ela será aberta no programa. 
• Após importar a música, você fará a conversão do arquivo para dois formatos de áudio digital
<//www.usp.br/nce/midiasnaeducacao/o�cina_radio/edicaosom_exportarmp3.htm> : Wave e Mp3. Siga as instruções
apresentadas nos links abaixo:
• Exportar para formato Wave. 
• Exportar para o formato Mp3 . 
• Escute os arquivos (aperte a barra de espaço do teclado para tocar e parar de tocar) O que achou?
Notas
Acrônico 1
Acrônimo é uma palavra formada por iniciais de outras palavras.
Essa codi�cação foi desenvolvida pelo grupo MPEG, que engloba as empresas Bell Labs, Dolby Labs, Sony, Nokia e Fraunhofer
Institute.Referências
FREE LOSSLESS AUDIO CODEC. FLAC. Disponível em: https://xiph.org/�ac/. Acesso em: 23 mar. 2019.
FONSECA, N. Introdução à Engenharia de Som. Lisboa, Portugal: FCA, 2007.
FRAUNHOFER INSTITUTE. Fraunhofer Institute - Mp3. Disponível em:
https://www.iis.fraunhofer.de/en/ff/amm/prod/audiocodec/audiocodecs/mp3.html
<https://www.iis.fraunhofer.de/en/ff/amm/prod/audiocodec/audiocodecs/mp3.html> Acesso em: 23 mar. 2019.
MCNALLY, G. W. Digital audio: dynamic range control of digital audio signals - BBC R&D. [s.l.]:BBC Research Department.
Disponível em: https://www.bbc.co.uk/rd/publications/rdreport_1983_17
<https://www.bbc.co.uk/rd/publications/rdreport_1983_17> . Acesso em: 28 abr. 2019.
MONTEIRO, D. C.; PAIVA, J. E. R. de. O Áudio na internet. [S.l.]: MAV Ebook, [s.d.].
SAVAGE, S. The Art of Digital Audio Recording. [S.l.]: Oxford University Press, 2011.
YANG, D. T.; KYRIAKAKIS, C.; KUO, C. C. J. High-Fidelity Multichannel Audio Coding. [S.l.]: Hindawi Publishing Corporation, 2004.
https://ccmixter.org/files/snowflake/59564
https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
https://ccmixter.org/content/snowflake/snowflake_-_Come_Inside_1.flac
https://estacio.webaula.com.br/cursos/go0111/www.audacityteam.org/download
https://www.usp.br/nce/midiasnaeducacao/oficina_radio/edicaosom_instalando.htm
https://pt.wikihow.com/Exportar-um-%C3%81udio-no-Audacity
https://www.usp.br/nce/midiasnaeducacao/oficina_radio/edicaosom_exportarmp3.htm
https://www.iis.fraunhofer.de/en/ff/amm/prod/audiocodec/audiocodecs/mp3.html
https://www.bbc.co.uk/rd/publications/rdreport_1983_17
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https://manual.audacityteam.org/
https://estacio.webaula.com.br/cursos/go0111/www.freac.org