Tudo sobre ficheiros digitais de áudio

Miguel Marques

16 setembro 2023

Guia de introdução ao áudio digital

Protocolos de transmissão de streaming/ficheiros

a) Connect. Modelo do Tidal e do Spotify, é o ideal e todos os outros serviços deviam segui-lo (o Qobuz fá-lo-á em breve, espera-se). O dispositivo em que usamos a App nativa serve apenas como reprodutor remoto e todo o processamento é feito no interior do dispositivo compatível - permite poupar muita bateria e evitar quebras de som.

b) AirPlay. Protocolo da Apple para transmissão de áudio e vídeo, tem a vantagem de ser «sem cortes» e a desvantagem de não passar os 48 kHz. Presente em quase todos os streamers.

c) Chromecast Audio. Protocolo da Google para transmissão de áudio e vídeo, tem a desvantagem de não ser «sem cortes» e a vantagem de chegar aos 24 bit/96 kHz. Está muito pouco disseminado, infelizmente.

d) Roon Ready. Para quem use Roon, é um excelente protocolo, «sem cortes»  e com capacidade Hi-Res. De notar aqui que o protocolo é aplicado de forma diferente por diferentes fabricantes (diferenças de preços?), alguns permitem enviar ficheiros de alta resolução como DSD ou DXD, outros «ficam-se» pelos 24 bit/192 kHz. É testar.

e) NAA. Para quem usa HQPlayer, é também um excelente protocolo e permite enviar ficheiros de grande dimensão, DXD ou DSD, pela rede. Aconselha-se o uso de Ethernet, dado o tamanho dos ficheiros.

f) UPNP/DLNA. O melhor e o pior dos protocolos. O melhor: muito disseminado (tanto em software como em streamers), «sem cortes» e permite ficheiros de alta resolução. O pior: depende muito de que os fabricantes façam boas implementações do protocolo (mais raro do que seria suposto) ou de um software que aplique um modelo que ultrapasse as limitações do receptor. Nesse aspecto o Foobar (livre) e o seu UPNP Media Renderer Output são uma excelente opção, sem falhas, mesmo com más implementações deste protocolo.

g) USB. Quando tudo falha, há sempre a hipótese de usar a saída de um computador e o USB directo de um DAC. É preciso também aqui conhecer bem os mecanismos de cada sistema operativo (só o Windows tem ASIO e WASAPI) mas não tem falhas. Pode ser aconselhável escolher um DAC com isolamento galvânico na entrada USB (para reduzir o ruído proveniente do computador) e com saídas XLR, caso ainda haja uma ligação relativamente longa entre o computador / DAC e o sistema de áudio.

Alguns truques simples

Existem alguns pequenos truques que podem ajudar a melhorar uma instalação digital, e alguns são simples e baratos de tentar:

1) Headroom Management. Quase todos os softwares ou mesmo DACs possuem bons controlos de volume nos dias de hoje, muito precisos e que quase sem perdem resolução. Aproveitando esse facto, uma pequena redução de volume digital, -3db a -5db, pode ajudar muito a reduzir um fenómeno chamado intersample overs. Ficam aqui dois vídeos que explicam bem o fenómeno.

https://www.youtube.com/watch?v=yhwNiCt-Kiw

https://www.youtube.com/watch?v=gXYCrvUPJY4&t=524s

2) Upsampling. Este processo consiste em pegar num ficheiro e, em tempo real, convertê-lo para um ficheiro de alta resolução, seja DSD ou DXD ou mesmo PCM. O formato DSD é muito útil com DACs que tenham modo DSD Direct (os que usam alguns dos conversores da Burr-Brown ou da AKM, por exemplo) e o modo DXD activa um pseudo modo NOS (non—oversampling) na maioria dos DACs baseados em chips. Outro “truque” deste género usa-se com DACs R2R (muito em voga), em que é boa prática enviar o número preciso de bits da máxima resolução do DAC e não mais do que isso (no caso dos Holo Audio, por exemplo, esse valor é 20 bit). Ironicamente, aqui, menos bits é melhor que mais bits. Tendo em conta a qualidade atingida nos dias de hoje pelos conversores digitais, a sua utilidade é talvez questionável, mas não custa experimentar. Tanto o Roon como o HQPlayer são excelentes para o efeito, embora este último não seja nada simples de usar.


3) DDC (digital to digital converter). Nos últimos anos ficaram também muito em voga os DDC (digital to digital converter) que, por regra, pegam num sinal USB e convertem-no para óptico, coaxial, AES/EBU ou I2S (varia de modelo para modelo). Nunca experimentei nenhum, as opiniões dividem-se, mas um DAC com isolamento galvânico deve remover todo o ruído proveniente do sinal USB do computador e funcionar de forma perfeita. Há também quem alegue que separar o sinal de clock e data não é bom e portanto o USB é uma solução melhor (link em baixo):
https://www.stereophile.com/content/meitner-emm-dv2-dsd-mqa-digital-audio


4) DSD Native – alguns DACs só lêem DSD nativo (partes do DAC200 da T+A ou dos da Holo Audio, entre outros) e aqui os ficheiros PCM têm de ser convertidos antes. Os melhores filtros são os do HQPlayer (gosto mjuito do ext2), embora o Roon também funcione bem - o plugin do Foobar é muito inferior. Aconselho atenuação digital de 3 dB, mesmo com DSD.

4) Comportamento individual de cada DAC (em geral)

a) ESS Sabre  – são os chips mais comuns, especialmente desde o incêndio da fábrica da AKM, em 2020. Em geral não dão bem com upsampling, quer para DXD quer para DSD (que não tocam de forma nativa, por muito que se diga o contrário, o DSD é sempre convertido para um formato híbrido de 6 bit). Recomenda-se que toque os ficheiros em formato nativo e que use apenas conversão para 32 bit e uso de atenuação digital em -3 dB, quando o DAC não faça já esta atenuação (RME, Benchmark, etc).

b) AKM  –  recém regressada ao mercado, ainda não tenho informação suficiente para aconselhar - mas se houver uma opção de DSD Direct, pode valer a pena experimentar com upsampling para DSD. Atenuação digital (-3 dB) recomenda-se sempre, com ou sem upsampling.

c) Burr-Brown  – chips mais antigos, muito usados pela iFi Audio, T+A ou Merason. Estes chips tendem a beneficiar muito de upsampling, quer para DSD quer para DXD - os filtros de oversampling do próprio chip já estão muito ultrapassados. Aconselha-se atenuação digital e envio de 24 bit - neste último caso é preciso ter cuidado porque muitas vezes é indicada a especificação da interface de USB (32 bit) e não a do próprio chip (24 bit) para apresentar melhores estatísticas (não são só os políticos). No caso dos DACs de base Delta-Sigma é ideal enviar sempre o número máximo de bit que o DAC consegue processar e não mais, portanto neste caso recomenda-se 24 bit, mesmo que o fabricante indique 32bit. Ao contrário também do muito que se escreve, o upsampling para DXD soa-me tão bem quanto o DSD, e é muito mais simples de fazer (o objectivo é apenas fazer bypass aos moduladores internos do chip e qualquer um dos modos consegue isso).

Formatos

a) PCM (Pulse Code Modulation), sem perdas. Os principais formatos são o WAV (sem compressão) e o FLAC (com compressão sem quaisquer consequências), mas ainda há alguns mais rebuscados como o WavPack. O FLAC ocupa muito menos espaço, é muito mais simples de lhe adicionar metadata e soa exactamente igual ao WAV, mesmo que a Internet diga o contrário.

b) DSD (Pulse Density Modulation) Formato do Super Audio CD (SACD, 1 bit com elevada amostragem, DSD64, criado pela Sony e pela Philips no fim dos anos 90), neste momento conta já com versões mais avançadas tais como DSD256, DSD512 ou mesmo DSD1024, que permitem que o inevitável ruído causado por este formato seja «atirado» para frequências bem longe da audibilidade. Amado por muitos e talvez odiado por ainda mais, não é um formato «mágico» - simplesmente alguns DACs lidam melhor com DSD que com PCM (e algumas das remasterizações dos SACD eram melhores que as do CDs). Geralmente vem nos formatos DSF (editável), DFF (não editável) e, mais recentemente, WavPack (que ocupa muito menos espaço).


Uma pequena nota sobre este formato: originalmente foi criado para guardar as cópias dos masters de estúdio, para evitar maior degradação das mesmas. Só mais tarde, quando a patente do CD ia cair, foi decidido comercializar o formato - mas o Napster e o iTunes impediram a sua disseminação. Viu-se recentemente envolvido na divertidíssima controvérsia dos discos de vinilo da Mobile Fidelity e dos suas edições “All Analogue” que, afinal, eram (e provavelmente bem) transferências da fita passadas para DSD256, e só depois «remasterizadas» em analógico nos estúdios da MoFi (porque os estúdios já não libertam as fitas com as mesma facilidades de antigamente).

c) DXD (PCM). Formato inventado para editar ficheiros DSD em estúdio (quase não há ferramentas para a sua edição digital), consiste em PCM de alta frequência de amostragem (352,8 kHz/384 kHz ou mesmo 2xDXD 706,4 kHz/768 kHz, em alguns casos com resoluções até 32 bit). Com alguns DACs permite atingir um modo pseudo NOS (non over-sampling), fazendo bypass aos seus filtros internos.

d) A Apple tinha, claro, de criar os seus próprios formatos, de seu nome ALAC (sem perdas, equivalente ao FLAC) e AAC (com perdas, equivalente ao MP3)

e) Por fim, os formatos com perdas usados, entre outros, pelo Spotify. Os mais famosos serão o MP3 e o Ogg Vorbis, e não serão muito aconselháveis para amantes da alta-fidelidade.

Música Online


Ficam aqui algumas indicações de onde comprar música online, nestes dias

a) Bandcamp. A primeira opção e a mais relevante - um sítio onde os músicos colocam directamente a sua música em formato FLAC, é a forma mais imediata de os financiar. Todas as semanas são lá colocados milhares de novos discos, especialmente de jazz ou indie, de editoras especializadas.

https://bandcamp.com/

b) HDtracks. Criado por David Chesky (músico, compositor e empresário dono da Chesky Records), aqui encontramos, como o nome indica, muitas músicas em alta resolução, com edições remasterizadas de discos clássicos, directamente para 24 bit/96 kHz ou 24 bit/192 kHz - as da Blue Note, feitas quase todas em 2012 por Alan Yoshida e Robin Lynn, soam muito bem (por exemplo, a de «Speak no Evil» consegue trazer de volta o baixo de Ron Carter, estranhamente desaparecido na fita original, e essencial para compreender música tão densa harmonicamente). Tenho uma parte substancial desta colecção e é sempre um debate contra tantas outras edições da Blue Note (XRCD24, SHM, RVG, Ron McMaster, etc…), mas em geral soam muito bem e estão à distância de um download.

https://www.hdtracks.com/

3) Qobuz. Para além de um serviço de streaming, este sítio também vende música, alguma dela muito difícil de encontrar noutro sítio.

www.qobuz.com

4) Discogs. Excelente para comprar não ficheiros online mas CDs raros, e quase impossíveis de encontrar noutro lugar. É possível também vender a sua colecção.

https://www.discogs.com/sell/list

5) Native DSD. Como o nome diz, um bom sítio para comprar música em formato nativo DSD (algumas editoras de nicho como a Octave Records, a 2L Nordic Sound, Blue Coast ou a Channel Classics, ainda editam feita do princípio ao fim em DSD).

https://www.nativedsd.com/

6) 2L. Editora famosa por gravações de música clássica em DXD, MQA e DSD com máxima fidelidade e em locais meticulosamente escolhidos. É uma experiência única.

https://shop.2l.no/

7) Outros sítios muito divulgados, mas de que não tenho experiência directa:

https://pt.7digital.com/

https://www.cduniverse.com/

https://bleep.com/

https://www.prestomusic.com/

Conclusão


Espero que este guia tenha simplificado, mais do que complicado. Para desanuviar de tanta informação, uma pequena curiosidade sobre os primórdios do áudio digital, que será talvez desconhecida de muitos - o porquê de fixar a duração de um CD em 74 minutos. Sem levantar o véu, fica o link em baixo, para que se divirtam com uma história que, sendo plausível, nunca foi oficialmente confirmada.

https://www.classicfm.com/discover-music/why-is-a-cd-74-minutes/