O que está pontilhado no áudio

O pontilhamento ajuda a manter o áudio digital com ótimo som, mesmo que alguns dados sejam removidos

Você provavelmente já se deparou com o conceito de “dither” antes, especialmente se já exportou uma faixa de sua estação de trabalho de áudio digital (DAW). Pode surgir a pergunta: o que é esse processo e é realmente necessário em diversas situações? Vamos desvendar os segredos do pontilhamento, conhecer sua essência, princípios de funcionamento e determinar os casos em que seu uso se justifica, além de abordar as características de trabalhar com áudio digital.

O que é hesitação?

Resumindo, o pontilhamento é um processo de processamento que desempenha um papel fundamental na manutenção de arquivos de mídia digital de alta qualidade, incluindo áudio, imagens e até vídeo. Curiosamente, isso é conseguido por um método aparentemente contra-intuitivo – adicionando uma pequena quantidade de ruído ao longo do arquivo.

Por que pode haver necessidade de tal ação? Para compreender totalmente o valor do pontilhamento, precisamos examinar os princípios básicos de como funciona o áudio digital.

Como funciona o áudio digital

Quando você captura um sinal de áudio em um computador ou qualquer outro dispositivo digital, o áudio analógico é transformado em uma sequência de números – ele é amostrado. Este processo, conhecido como conversão analógico-digital (ADC), permite que o sinal de áudio original seja capturado com precisão razoável.

O tamanho dos arquivos nos quais os dados de áudio serão armazenados é determinado principalmente por dois parâmetros principais. A primeira é a taxa de amostragem, que indica quantas vezes por segundo registramos o nível de amplitude da onda sonora. O segundo parâmetro importante é a profundidade de bits, que determina o número de valores possíveis para registrar cada medição de amplitude. Isso afeta a precisão com que o sinal de áudio de entrada pode ser reproduzido em cada medição, um processo denominado quantização.

Aumentar o nível desses parâmetros resulta em gravações digitais de maior qualidade, proporcionando maior faixa dinâmica. Ao mesmo tempo, reduzir a profundidade de bits no futuro pode levar à perda de informações e ao aparecimento de erros de quantização.

Como funciona o pontilhamento

Imagine que você capturou áudio com qualidade de 32 ou 24 bits, mas agora precisa exportá-lo com uma profundidade de bits menor. Nesse caso, sua estação de trabalho de áudio digital (DAW) será requantizada à medida que cria o arquivo final. Mas agora ela tem de trabalhar com um conjunto de valores significativamente limitado.

Como resultado, esse processo pode ser comparado ao arredondamento de números para cima ou para baixo, com o arredondamento se tornando mais grosseiro à medida que a profundidade de bits diminui. Isto pode causar erros de quantização e, em alguns casos, levar a uma distorção perceptível no som quando reproduzido através de alto-falantes.

Dithering é o menor de dois erros

É aqui que o pontilhamento faz sua mágica. Ao introduzir muitas variações aleatórias de ruído ao longo da gravação, permite-nos minimizar os efeitos indesejados dos erros de quantização, tornando-os menos perceptíveis ao ouvido.

Por “aleatório” queremos dizer verdadeiramente aleatório – é a imprevisibilidade do ruído em relação ao sinal quantizado que o torna tão eficaz. A quantidade certa desse ruído não correlacionado suaviza as bordas do arredondamento agressivo que, de outra forma, resultaria em uma distorção mais perceptível. Adicionar mesmo um pequeno nível constante de ruído acaba sendo percebido pelos nossos ouvidos como menos perturbador do que a distorção potencial do processo de quantização sem pontilhamento.

Dithering no processamento de imagem

Se você achar o pontilhamento difícil de entender, dê uma olhada em sua aplicação na visualização. Este artigo da Lifewire sobre pontilhamento de imagens demonstra como esse processo pode produzir transições gradientes mais suaves. Uma fina camada de ruído distribuída uniformemente por toda a imagem suaviza efetivamente as diferenças acentuadas entre as áreas claras e escuras.

Quando pontilhar o som

Como regra geral, o pontilhamento é recomendado sempre que o áudio for renderizado em um formato de profundidade de bits menor (por exemplo, ao converter de 32 bits para 24 bits ou de 24 bits para 16 bits). No contexto da exportação de áudio em um formato de bits elevados, como 32 bits, o dithering geralmente não é necessário, pois não há perda significativa de dados no processo.

Se estamos falando de uma mixagem final ou pré-master destinada à masterização profissional, em muitos casos o dither pode ser ignorado. Isso ocorre porque os engenheiros de masterização podem optar por fazer o pontilhamento com base nas especificidades do produto final. É importante nessas situações comunicar-se com um engenheiro para esclarecer todos os detalhes e desejos em relação ao pontilhamento.

Finalmente, o pontilhamento não é recomendado ao converter para formatos de áudio compactados, como .mp3 ou AAC, pois esses formatos introduzem suas próprias distorções que o pontilhamento não consegue corrigir.

Conclusão: O que é pontilhamento no áudio?

Embora o conceito de dither possa parecer controverso e muitas vezes não seja totalmente compreendido, esta técnica de exportação de áudio, que utiliza ruído para reduzir os efeitos nocivos dos erros de quantização, desempenha um papel importante no processamento de áudio. A questão de saber se o pontilhamento é necessário não tem uma resposta universal e depende de seus objetivos e expectativas em relação ao processo.

Além disso, você pode se deparar com a escolha do tipo de pontilhamento. A variedade de opções disponíveis oferece diferentes métodos de adição de ruído, afetando o som final do seu trabalho em um nível surpreendentemente sutil. Se você ainda não tem experiência em ouvir as diferenças, sinta-se à vontade para experimentar diferentes tipos de pontilhamento para encontrar o que melhor se adapta à sua composição.

Esperamos que este guia o ajude a compreender melhor a essência do dithering, seus mecanismos e princípios de aplicação em sua criatividade.