A pedra angular da evolução de todo A/V receiver ou equipamento de áudio e vídeo externo é a presença de processadores de áudio cada vez mais completos e sofisticados.

Quando a gente pensa que não existe mais nada para decodificar, aparece na nossa frente um formato que ninguém antecipou que existia, como foi o caso recente do codec DTS HD MA ES 5.1 Matrix. Isto sem falar que a lista de formatos de áudio encapsulados em arquivos de vídeo é imensa, a tal ponto que se a gente ficar muito preocupado com isso vai acabar tendo que trocar de equipamento todo ano!

E neste ponto, é importante tomar conhecimento dos processadores de arquivos e áudio e vídeo contidos nos leitores de mesa mais recentes. Não basta, evidentemente, que o leitor tenha uma entrada USB ou semelhante, é preciso que o seu processador interno seja capaz de ler o “header” de cada arquivo e ativar o decodificador para eles.

Em microcomputadores esta tarefa é bem mais simples. Se algum arquivo de áudio ou vídeo não tocar, os sistemas operacionais têm à sua disposição programas de extensão com os decodificadores necessários. Dependo do caso, às vezes é preciso garimpar um pouco para achar o decodificador certo, mas a maioria dos pacotes pode ser baixada sem nenhum custo para o usuário, e depois serem atualizados sem grandes problemas.

A instalação de adaptadores de áudio em computadores tanto pode ser feita a partir de slots de expansão quanto externamente. Muitas placas-mãe já dispõem do suficiente para fazer o necessário, contando com saída digital ótica ou coaxial “on board”.

A variedade de cartões de áudio para computador é generosa, seja no âmbito doméstico quanto no profissional. Em tese, é possível montar um pequeno estúdio em casa, com uma quantidade de equipamento significativamente menor do que a de um estúdio de gravação convencional.

Mas é nos aparelhos de mesa (players, receivers, etc.) que os processadores de áudio brilham. Todos eles têm, é claro, uma limitação de fábrica no número de codecs contemplados, mas hoje em dia já podem ser atualizados on-line, aumentando assim o seu escopo de atuação e/ou melhoramento o seu desempenho ou corrigindo erros em codecs já previstos.

Dentre as especificações mais importantes dos novos processadores de áudio continua tendo prevalência a sua capacidade de decodificar corretamente aqueles codecs contidos nas mídias comerciais, como DVD e Blu-Ray. E pode até parecer que se está batendo em um cavalo morto, ao se tocar neste assunto, mas a verdade é que a prática tem demonstrado que novos equipamentos são capazes de reproduzir Dolby Digital ou DTS dos antigos DVDs com renovada proficiência.

E não há nada que nos surpreenda nisso: a grande maioria das trilhas de cinema, por exemplo, é transferida para DVD ou Blu-Ray com áudio digital amostrado em 48 kHz e 24 bits. O refinamento de reprodução destas trilhas expõe melhor todos os méritos que elas possam ter, e com isso a qualidade como um todo é bastante audível. Mesmo ao ouvinte casual, aquele que normalmente não se detém neste tipo de detalhe, a melhoria é suficiente para causar algum impacto.

A diferença entre decodificação e processamento

Desde tempos imemoriais, os decodificadores vêm acompanhados de pós-processamento ou pós-tratamento dos sinais de origem. Ambos, entretanto, são baseados no mesmo tipo de engenharia: o processamento de sinais digitais!

A decodificação digital analógico (DAC) é um processo de conversão do conteúdo digital (na forma de uma corrente de 0s e 1s) de volta para uma onda senoidal analógica. Se os decodificadores fossem construídos sem nenhum outro módulo de processamento, a onda de áudio resultante seria entregue aos estágios de amplificação do equipamento.

Durante o pós-processamento, o segredo está em manter o sinal de áudio já decodificado em ambiente digital, para que possa ser alvo de uma série de melhoramentos. Ao fazer isso, impede-se que haja qualquer chance de degradação do sinal de origem. Só pelo fato de decodificador e processador estarem integrados no mesmo chip já se ganha um benefício de executar todas estas tarefas mantendo-se o mesmo batimento (“clock”), evitando assim erros relativos a qualquer tipo de defasagem.

O pós-processamento não é somente usado para embelezar o sinal com algum efeito. Ele serve principalmente para fazer correções diversas, que vão desde a reparação de erros do bitstream, coisas como ajustes para a ausência de flags, ajustes de jitter (variação do sinal em função do tempo), ou até mesmo correções da onda de áudio do programa original. Estas últimas são feitas com a interpolação em tempo real de bits, após análise estatística do provável formato da onda capturada antes da conversão analógico digital.

Por aí se entende que a maior capacidade de processamento, medida em função da sua velocidade de batimento (“clock”), pode ser o fator determinante da obtenção de áudio de melhor qualidade, vindas de fontes gravadas há algum tempo.

Os melhoramentos são atualizados em adaptadores novos também em função da capacidade do chipset de áudio de processar mais velozmente e com menos erros. Estes, quando existentes, podem ainda serem corrigidos pela atualização do firmware (software do processador), de forma específica e renovável. Não é senão por este motivo que a maioria dos fabricantes adota um processo de atualização deste software em todos os leitores e receivers, na forma de arquivos baixados da Internet, diretamente no equipamento ou previamente transferidos para um dispositivo de memória USB.

THX e companhia

Produtos e serviços com certificado THX tem reputação garantida entre consumidores desde a época do Laserdisc. Com o passar do tempo, a logo marca caiu em descrédito perante muitos entusiastas, talvez por conta da aprovação da passagem de filme para vídeo no formato 4:3 letterbox, que é notoriamente inferior à transcrição anamórfica, em plena era do DVD, que já usava vídeo anamórfico desde o seu início. Mas, esta expectativa tende a se reverter novamente, em função de novos processadores.

O THX foi inicialmente um padrão usado para a calibração de salas de cinema, e depois proposto para o design das salas domésticas, via A/V receiver ou processadores externos, que precisam também ter certificado da empresa.

Estes certificados variam de acordo com o produto: THX Ultra2, em equipamentos feitos para salas com 85 m² ou mais e distância para a tela de 3 m ou mais; THX Select2, para ambientes com até 57 m² e distância para a tela de cerca de 3 m ou um pouco mais; THX I/S Plus, para componentes integrados (receiver + caixas), instalados em pequenos ambientes, com distância para a tela de até 2,4 m.

A penetração da marca THX nos cinemas começou em 1983, com o filme “O Retorno do Jedi”, da saga Star Wars. O formato, é sempre bom que se esclareça, nunca foi sinônimo de processo de gravação da trilha de áudio, mas sim de tentar reproduzi-la com o mínimo de perda no ambiente à qual ela se destina.

Para alcançar isso, o processamento de reprodução lança mão do tratamento acústico das salas de projeção e circuitos de equalização e crossover, particularmente para os canais surround, a partir do Dolby Stereo, chegando até o Dolby Digital 5.1/6.1, SDDS, DTS 5.1/6.1, quando existentes.

As salas de mixagem (aqui no Rio de Janeiro nós temos a dos estúdios Double Sound) seguem critérios semelhantes, para poderem ter o certificado THX.

No ambiente doméstico atual, os processadores com certificado THX podem incorporar o “THX Surround EX”, em substituição ao Dolby Digital Surround EX (6.1 matricial). O THX Surround EX foi desenvolvido em parceria com o laboratório Dolby, para ser a contrapartida do Dolby Digital EX do cinema em equipamentos para home theater.

Mais recentemente, os processadores domésticos dotados de decodificadores Dolby Digital Surround EX podem incorporar também outros modos de reprodução THX. Por seu turno, os modos com auspício THX modernos aumentam o seu escopo de atuação para os formatos THX Ultra2/Select2 Cinema, Music e Games, todos ampliando 5.1 de fontes Dolby ou DTS para 7.1 canais automaticamente.

Para correções em tempo real para o volume usado pelo usuário existe um processo de compensação com o nome de THX Loudness Plus, cuja função é reajustar a equalização de todos os canais e a dispersão dos canais surround, de maneira a que os níveis de volume de reprodução em um dado momento não se distanciem do nível de referência (0 dB) usado na mixagem original do programa musical.

A THX, independente de o equipamento ter o seu certificado, faz recomendações ao usuário doméstico, como, por exemplo, o corte de freqüência de todas as caixas para o subwoofer em 80 Hz, e a precisa localização das caixas no ambiente.

Multiequalização e Equalização Dinâmica

A THX enfrenta talvez um dos seus maiores concorrentes no processamento oferecido pela Audyssey (o nome é corruptela de “Audio Odyssey”). A empresa justifica, e com toda a razão, que as curvas de equalização sem uma medição específica com instrumentos de calibração não tem valor prático algum.

Por causa disso, os equipamentos que adotam o Audissey incluem obrigatoriamente um microfone calibrado, para que o usuário possa fazer as medições de cada caixa, dentro do ambiente onde elas estão instaladas, e de acordo com pontos específicos da sala.

O Audyssey MultiEQ® analisa e compensa a equalização das caixas instaladas, ao mesmo tempo em que aplica um processo de equalização dinâmica: Audyssey Dynamic EQ. O objetivo desta última é controlar o loudness em tempo real, e de acordo com o volume usado pelo usuário. Na prática, é o mesmo conceito do THX Loudness Plus, acima descrito. Por este motivo, não é possível usar os dois sistemas de compensação simultaneamente.

Usa quem quiser!

O pós-processamento de áudio não é consenso entre todos os usuários. E talvez um dos grandes méritos no design dos receivers e processadores externos atuais é a possibilidade de desabilitar qualquer um deles. Ou então, de combinar processamentos que melhor se ajustem entre si.

O loudness no mundo analógico é baseado nos trabalhos pioneiros de levantamento da curva de compensação auditiva, pelos pesquisadores Harvey Fletcher e Wilden A. Munson, na década de 1930, nos laboratórios da Bell. O resultado foi depois conhecido como as “curvas de Fletcher e Munson”, usadas nos circuitos da maioria dos equipamentos de áudio até os dias de hoje.

Fletcher e Munson observaram que o ouvido humano tem menos sensibilidade nos extremos de freqüência (sons mais graves e mais agudos), na medida em que a amplitude (“volume”) da fonte sonora diminui. O controle de loudness analógico é, nada mais nada menos, do que um reforço nestas faixas de freqüência, tipicamente abaixo de 100 Hz e acima de 8 kHz.

O grande problema dessas curvas é que elas são empíricas e imprecisas. Na prática, o que se nota é a introdução de coloração e distorção na reprodução do áudio, quando o controle de loudness é acionado.

Em ambiente digital, e com processamento avançado, seria em tese possível corrigir estas distorções e adaptar o loudness ao equipamento do usuário. Entretanto, o número de variáveis que entram neste processo é maior do que aquele que os designers podem antecipar.

As caixas acústicas, por exemplo, não tem resposta linear a ponto de garantir sucesso em qualquer estimativa de métodos de equalização, mesmo que medida por microfones calibrados. E quando se trata de subwoofers, são os próprios fabricantes de receivers e processadores que recomendam não confiar nos ajustes automáticos com os microfones fornecidos.

E, finalmente, um componente da cadeia de audição impossível de ser substituído é justamente o ouvido humano, cuja resposta de freqüência é, como demonstrada por Flecther e Munson, muito longe ainda de ser linear!

Tudo isso ponderado leva a decisão de uso de processos de compensação ou quaisquer outros recursos equivalentes, disponíveis nos processadores de áudio, aos critérios do usuário final.

Os atuais codecs de alta resolução têm qualidade tão alta, que poderiam facilmente dispensar um pós-processamento específico, como os propostos pela THX ou pela Audyssey. Um home theater instalado com critério e alinhamento cuidadoso dos níveis, distância e corte de freqüência baseados no bom senso (curva da caixa + audição do usuário), já bastam para uma correta audição das trilhas modernas dos filmes de cinema.

Nada impede, porém, que o usuário possa se valer de instrumentos de medição, programas de computador ou discos de calibração de sua confiança e depois comparar resultados.

Em última análise, a calibração automática desses valores poderá ajudar a quem não quer se envolver com filigranas técnicas ou não dispõe de recursos de medição.

Por outro lado, o usuário dedicado, o chamado entusiasta, tem a seu dispor recursos que ele ou ela podem até não usar, mas que causam algum conforto e paz de espírito saber que eles estão todos lá! [Webinsider]
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Paulo Roberto Elias

Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.