A história da gravação e masterização

 

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Hoje vamos abordar um pouco da História relacionada ao ato de gravar e masterizar, assim como alguns conceitos já abordados anteriormente, mas agora revistos pela ótica de quem masteriza.

Thomas Alva Edison

Para falar sobre masterização é interessante ter uma base histórica sobre gravação e masterização, a fim de visualizar a evolução das ferramentas usadas. O primeiro invento significativo nesta área foi o fonógrafo, criado em 1877 por Thomas Alva Edison (na foto, com sua criação).

Consistia em “um cilindro com sulcos coberto por uma folha de estanho. Uma ponta aguda era pressionada contra o cilindro. Conectados à ponta, ficavam um diafragma (uma membrana circular, cujas vibrações convertiam sons em impulsos mecânicos e vice-versa) acoplado a um grande bocal em forma de cone. O cilindro era girado manualmente e, conforme o operador ia falando no bocal (ou chifre), a voz fazia o diafragma vibrar, o que fazia a ponta aguda criar um sulco análogo na superfície do estanho. Quando a gravação estava completa, a ponta era substituída por uma agulha; a máquina desta vez produzia as palavras quando o cilindro era girado mais uma vez”. (Fonte: Wikipedia).

Este cilindro tornava-se a master a partir da qual eram feitos outros cilindros para distribuição. Ou seja, gravar e masterizar faziam parte de um único processo. Quando era necessário gravar um grupo ou mais de um músico simultaneamente, usava-se um coletor de som ou megafone para transportar o som para a membrana e movimentar a agulha, criando o sulco no cilindro. Estes, devido a seu tamanho e peso, tornavam a distribuição difícil. Assim nasceu a ideia de gravar em disco, sendo que seu formato e seu meio ainda tornariam possível a gravação dos impulsos em tempo correto, sendo mais fácil de produzir e distribuir.

Entretanto, a gravação em disco trouxe a necessidade de um novo perfil na indústria: o do engenheiro de masterização. Sua função era capturar o som e garantir que o mesmo seria reproduzido nos gramofones da época. Cabe ressaltar que este período é totalmente baseado em um conceito mecânico, visto que não existia ainda a eletricidade envolvida no processo.

Já pelo meio do século 20, com novas tecnologias em uso, tivemos a gravação com o uso do microfone, capturando vibrações de forma mais eficiente e as transformando em corrente elétrica. Desta forma, exigia-se um melhor meio para a gravação: a fita magnética. Criou-se um passo intermediário, que permitia fazer uma gravação e depois masterizá-la. Além disso, ampliou-se o campo de resposta de frequência e faixa dinâmica. Mas apareceu um novo problema, pois os equipamentos da época não haviam evoluído para reproduzir fielmente esses novos parâmetros de faixa dinâmica. Surgiu, assim, a necessidade de um maior controle sobre a faixa dinâmica, o que levou à invenção do compressor, uma nova ferramenta automatizada para o engenheiro de masterização.

No processo, foi descoberto que a compressão aumentava o nível de percepção do volume, principalmente quando aplicado a gravações de música pop, que passavam então a soar melhor e vender mais. Com esta mudança na indústria, os engenheiros de masterização passaram a ser uma parte essencial do processo de gravação. Este período no qual a masterização passou a ser uma etapa independente pode ser definido como eletro-mecânico.

Com a evolução tecnológica, os microfones e gravadores (fita) permitiam uma maior qualidade na gravação e a captura de um espectro de frequência mais amplo, além de maior campo de faixa dinâmica.

Nos anos 70, surgiu o conceito de gravação multipistas e o uso de mesas de mixagem, permitindo a parametrização de cada canal gravado e o controle dos níveis de entrada.

Com a maior automação, o papel do engenheiro de masterização cresceu,
motivado principalmente pelo fato de o consumidor conseguir ouvir música
com alta fidelidade.

A era digital chegou com o meio em compact disc (CD), que revolucionou o modo com que as pessoas ouviam música. Nesta época, o consumidor ainda ouvia os discos mecânicos com suas limitações de reprodução de frequências, faixa dinâmica e ruídos resultantes do uso contínuo.

Novos desafios surgiram para a indústria, tais como taxa de sample, digital clipping e o próprio processo de manufatura. Surgiram então as Digital Audio Workstation (DAW), tais como Logic, Cakewalk e Pro Tools, entre outros, assim como as ferramentas digitais para gravação e masterização.

Este é o período eletro-digital, quando se tornou possível reproduzir com a mesma qualidade em que foi feita a gravação.

ÁUDIO DIGITAL

A arte de masterizar, hoje em dia, requer um conhecimento ao menos básico sobre taxa de sampleamento, profundidade do bit e faixa dinâmica.

A taxa de sampleamento/amostragem (sample rate) define a quantidade de samples por segundo (ou por unidade) tirados de um sinal contínuo para criar um sinal discreto. Ou seja, é como se fossem tiradas fotos rapidamente e, depois, construído um painel mais realista.

Frequências mais altas requerem taxas de amostragem elevadas e estas últimas tornam a qualidade percebida maior. São tiradas mais fotos de um sinal e o resultado final é muito parecido com a fonte. A taxa de amostragem tem que ser, pelo menos, o dobro da frequência mais alta.

A profundidade de bit (bit depth) determina a acuracidade dos valores de amplitude (volume) que podem ser gravados em determinado sample. Neste caso, falamos de amplitude. Dezesseis bits permitem 65.536 níveis de amplitude a serem gravados. Vinte e quatro bits permitem 16.777.216 níveis, ou seja, uma resolução pelo menos 250 vezes maior. Quando se grava com uma qualidade 16 bits, os volumes são arredondados para os limites disponíveis.

Faixa dinâmica, por sua vez, é a relação entre o sinal mais intenso sem distorção e o mais fraco ainda perceptível em um circuito, equipamento ou sistema. É outra forma de se chamar a máxima relação sinal/ruído de um sistema. (Fonte: http://audiolist.org).

Em equipamentos de amplificação e processamento de áudio, o nível máximo de saída é limitado pela fonte de alimentação, não podendo ultrapassar o valor da tensão disponível. Por outro lado, o ruído de fundo do equipamento determina o nível mínimo do sinal útil, pois este não pode ser inferior ao ruído.

Um equipamento analógico profissional pode exibir níveis de saída tão altos como +26 dBu e níveis de ruído de fundo em torno de -94 dBu. Isto representa uma faixa dinâmica de 120 dB, um excelente número, que equivale à faixa dinâmica do próprio ouvido humano. Gravadores profissionais de fita (de estúdio) com redução de ruído Dolby-A podem chegar
aos 80 dB.

Discos de vinil de corte direto, a uns 70 dB. Decks cassete, a cerca de 60 dB sem redução de ruído e perto de 80 dB com Dolby S ou dBx.

Transmissões de FM dificilmente ultrapassam os 50 dB.

Em áudio digital, cada bit de quantização, teoricamente, acrescenta 6,02 dB à faixa dinâmica, devendo-se somar 1,92 dB ao total, no caso de uso de filtros de ponderação. Então, um mero CD, com seus 16 bits, atingiria 98,24 dB (16 x 6,02 + 1,92) de dinâmica, e um DVD-A gravado em 24 bits chegaria a 146,4 dB (esses valores costumam ser arredondados para 96 e 144 dB, respectivamente). Na prática, entretanto, isto nunca acontece, devido a uma série de imperfeições nas conversões e nos próprios circuitos eletrônicos, além das limitações existentes nas gravações. Bons conversores de 16 bits têm sua faixa dinâmica em torno de 90 dB, e mesmo os melhores conversores de
24 bits não ultrapassam os 122 dB (equivalente a 20 bits).

SAMPLEAMENTO X PROFUNDIDADE DE BITS

Uma taxa de sampleamento de 16 bits (padrão de CD) apresenta 65.636 níveis de gravação e uma faixa dinâmica de 96 dB. Já com 24 bit, temos 16.777.216 níveis de gravação e uma faixa dinâmica de 144 dB. A faixa dinâmica de 144 dB não significa que o volume do som fica mais alto, pois existe uma limitação chamada 0 dB full scale (0 dBFS), aplicável tanto a gravações em 16 ou 24 bits.

Matéria: Vera Medina / Fotos: Divulgação

Backstage 189

Matéria publicada originalmente na edição da revista Backstage nº 189 – Agosto de 2010

 

 

 

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2 comentários sobre “A história da gravação e masterização

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