Muitas coisas que utilizamos e fazemos todos os dias têm uma explicação meio boba, baseada em antigos costumes, como a mão inglesa das ruas, ou necessidades há muito ultrapassadas, como aparelhos de fax. De onde vêm os tais 44.100 Hz dos CDs?
O ser humano ouve freqüências até 20 KHz – na verdade, quase ninguém ouve tão bem, e nenhum aparelho pagável amplifica e reproduz tão alto, mas isso não vem ao caso. Como vocês devem saber, freqüência é o inverso do período, ou seja, dizer que algo pulsa em 10 Hz significa 10 pulsações por segundo. 20 KHz em áudio são 20.000 ondas por segundo. Para representar digitalmente um onda dessas, é necessário um ponto no máximo e um ponto no mínimo da onda – ou seja, dois pontos por onda, ou seja, 40 KHz.
A graça desse post são os tais 100 Hzs a mais. Eles tem uma origem bem boba. Segundo John Watkinson, em seu The Art of Digital Audio (em tradução livre):
“No começo da pesquisa de áudio digital, a largura de banda de cerca de 1 Mbps por canal de áudio era difícil de armazenar. Discos rígidos tinham essa largura de banda mas não tinham a capacidade de gravação por longo tempo e, assim, a atenção foi voltada para gravadores de vídeo. Eles foram adaptados para armazenar amostras de áudio através da criação de um “vídeo” onde onda que iria ser transmitida binariamente utilizando branco e preto. A taxa de amostragem desse sistema é limitado aos padrões utilizados para vídeo na época, e a freqüência possível deveria ser múltipla das normas utilizadas, que eram (e ainda são) de 525 linhas a 60 Hz e 625 linhas a 50 Hz (isso é a resolução da televisão: o número de linhas e os frames por segundo que ela mostra). Assim, é possível encontrar uma frequência que é um múltiplo comum dos dois padrões de vídeo e também é adequado para uso como uma taxa de amostragem”
No vídeo de 60 Hz são utilizáveis apenas 490 linhas por frame, ou metade disso por campo em modo entrelaçado (aqueles riscos horizontais de vídeos mal retirados da televisão). Com três samples por linha, temos 245 x 60 x 3 = 44.100 samples por segundo
No vídeo de 50 Hz são utilizáveis 588 linhas por frame, ou metade disso por campo em modo entrelaçado. Novamente com três samples por linha, temos 294 x 50 x 3 = 44.100 samples por segundo
Repare que dividir a linha em três foi a necessidade de atingir mais de 40 KHz, que gerou, juntamente com as especificações de vídeo, esse número quebrado de 44.1 KHz.
Já quanto aos 48 KHz dos DATs, “dizem por aí” que têm a ver com a criação dos DATs, para dificultar as cópias digitais entre mídias.
Fala Paulo
Obrigado pelo esclarecimento! Muito interessante a história!
E esse papo de que a taxa de amostragem dos DAT’s eu já tinha ouvido. E faz sentido, partindo do ponto de que 48/44.1 = 1,0884353741496598639455782312925. Um nomero bem ruinzinho e feinho. Isso me traz a cabeça uma duvida muito frequente no mundo do audio: qual taxa de amostragem usar pra gravar? Alguns mandam usar sempre a mais alta possivel, mas sei que dependendo do objetivo da gravação isso não é valido, e muitas vezes desnecessário. Uma explicação mais clara sobre isso seria de grande ajuda!
Abraço
O ideal é sempre o necessário, o bastante (que basta!). Encher sua música de bits e Hz não vai trazer benefício algum se você não souber utilizar essa resolução – e mesmo se souber, é capaz que outros fatores desaconselhem seu uso.
Eu trabalho sempre em 48Khz/24bits, mas uso processos de conversão muito bons, que geram artefatos sonoros que me interessam (assim como o calor de válvula é um artefato sonoro).
Abraço!