O que é áudio lossless?

Em maio de 2021 a Apple anunciou que o seu serviço de streaming de música, o Apple Music, passaria a contar com arquivos de áudio lossless. Supostamente, esse tipo de áudio tem maior qualidade que os demais. Mas, afinal de contas, o que é esse tal de áudio lossless. É justamente sobre isso que iremos falar neste artigo.

Já faz algum tempo que a indústria da música, em especial os serviços de streaming, se movimentam para trazer uma melhor qualidade de áudio para os assinantes. O primeiro serviço que me lembro com essa proposta foi o Tidal. Ele nos apresentou as músicas Hi-Fi (High Fidelity – Alta Fidelidade). Depois o Spotify seguiu nesse caminho e o Deezer também tem um plano dedicado a músicas de melhor qualidade.

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Pois bem, nos próximos parágrafos você vai entender o que é áudio lossless, qual a diferença dele para o áudio padrão e mais alguns aspectos técnicos, como codec, compressão, taxa de bits, dentre outras informações.

O que é áudio lossless?

Em tradução literal significa áudio sem perdas. As músicas que nós ouvimos nos serviços de streaming ou que baixávamos (antigamente), passam por uma série de compressões. E nesse processo de compressão são removidos vários dados afim de diminuir o tamanho do arquivo.

Em tese, o áudio lossless não sofre nenhum tipo de compressão e nenhuma perda de dados. O que resulta em arquivos de música bem grandes e de alta qualidade. Dois exemplos muito bons de arquivos de áudio sem perdas são o WAV (Waveform Audio Format) e o AIFF (Audio Interchange File Format). Esses formatos eram encontrados facilmente em mídias físicas, como CDs.

No entanto, na era do streaming, os áudios sem perda não são tão sem perda assim. No caso do Apple Music, por exemplo, os arquivos de música passam por um processo de compressão.

Vamos explicar isso com mais calma nos próximos parágrafos. É agora onde vamos entender mais a fundo os aspectos técnicos do áudio sem perdas. Vamos falar sobre compressão, codecs, taxa de bits e por que é praticamente impossível ouvir áudio lossless em fones de ouvido simples ou Bluetooth.

Compressão de dados

A popularização da música na internet só foi possível graças à compressão de dados. Sem isso, seria impossível compartilhar arquivos de áudio enormes e de alta qualidade através de uma internet discada ou com apenas 300 Kb de velocidade. Foi quando explodiu as músicas em MP3 e programas como eMule e o Kazaa (quem lembra deles?).

No entanto, quando falamos em compressão de dados estamos falando também de perda de dados. No caso das músicas, vários dados e informações são simplesmente perdidas no processo. Mas isso não é um problema tão grande. Basta que as informações perdidas não façam tanta diferença assim no resultado final do áudio.

Quando você ouve música em um fone Bluetooth também ocorre compressão de dados. Os mais populares codecs para transmissão Bluetooth comprimem os arquivos. Então, mesmo que você esteja ouvindo um arquivo de áudio lossless, ele sofrerá compressão se for transmitido via Bluetooth.

Para entendermos mais claramente essa questão da compressão, pense nas réplicas de uma pintura, de algum quadro famoso. A réplica do quadro traz a imagem completa, com todas as suas formas, cores, desenhos e a mensagem que a pintura deseja transmitir. Mesmo que seja uma foto, você conseguirá identificar o desenho da pintura com facilidade.

No entanto, há uma série de “informações”, uma série de detalhes que não estão presentes nas réplicas. Apenas na obra original. Por exemplo, os traços exatos do pintor, as manchas de tinta, o próprio relevo da tinta sobre a tela, as imperfeições, dentre outras coisas.

Mas podemos dizer que essas informações, se removidas, não vão causar grande impacto no resultado final. A pintura continuará similar à original, com o mesmo desenho, as mesmas cores e a mesma mensagem. O mesmo ocorre com os arquivos de áudio comprimidos. A letra, a voz do cantor, os instrumentos, o arranjo, tudo continua lá. Mas uma série de informações menores foram removidas.

Codecs

Não tem como falar de áudio lossless sem falar de codecs. Aliás, não tem como falar de arquivos de áudio e vídeo sem falar de codecs. O termo “codec” deriva das palavras “codificação” e “decodificação”. Ou seja, todo arquivo de áudio e vídeo é codificado em um formato e precisa ser decodificado pelo reprodutor de mídia, tais como VLC, Windows Media Player ou qualquer outro que você tenha aí no seu dispositivo.

O tipo de codec usado impacta diretamente na qualidade e no tamanho do arquivo. O melhor exemplo que eu posso dar é do MP3 (MPEG Layer-3). Esse é o formato mais comum de arquivo de áudio, pois traz uma alta compressão, reduzindo drasticamente o tamanho do arquivo. É por isso que as músicas em formato MP3 são tão pequenas. E isso permite armazenar uma enorme quantidade em pouco espaço.

Não entrarei em muitos detalhes técnicos aqui, mas o codec MPEG Layer-3 usa os princípios da compressão psicoacústica para remover tudo aquilo da música que não podemos ouvir. Ou seja, ele se baseia nos limites da nossa audição. Outro formato que faz isso muito bem é o AAC (Advanced Audio Coding). Esse é o formato preferido da Apple, por exemplo.

Em contraponto temos os codecs que não possuem perda de dados. O mais popular deles é o WAV (Waveform Audio File Format). Ele foi criado pela Microsoft e pela IBM. Trata-se de um arquivo de áudio gigante que reproduz em alta fidelidade tudo o que foi gravado. Para você ter uma ideia do tamanho dos arquivos de áudio, uma simples música em WAV pode ter mais de 200 MB!

Por isso surgiram os codecs que mantêm a qualidade original do áudio mesmo depois de realizar uma compressão grande dos arquivos. É o caso do FLAC (Free Lossless Audio Codec). Esse é um formato de código aberto. Portanto, pode ser usado por qualquer empresa gratuitamente. A grande vantagem dele é conseguir reduzir em até 70% o tamanho do arquivo, mas sem perder a qualidade.

Nesse sentido há também os formatos proprietários, como o ALAC (Apple Lossless Audio Codec). Esse é um formato de áudio lossless criado pela Apple em 2004. E é este formato que é usado no Apple Music para a transmissão das músicas com áudio lossless. Assim como o FLAC, ele prioriza a qualidade original, mas realiza alguma compressão nos arquivos.

Para você ter uma ideia da qualidade desse codec ele suporta até 8 canais de áudio com uma profundidade que varia entre 16, 20, 24 e 32 bits. Além disso, a taxa de amostragem máxima é de 384 KHz.

Taxa de bits

Outro aspecto técnico que é levado em consideração quando falamos em áudio lossless é a taxa de bits. A taxa de bits nada mais é do que a quantidade de dados que são processados por segundo. No caso dos arquivos em MP3 ou AAC, eles possuem uma taxa de bits média entre 256 e 320 Kbps (kilobits por segundo).

Para você ter uma ideia, os arquivos de áudio não compactados, como o WAV, contam com uma taxa de bits de 1.411 Kbps. Quase o quíntuplo dos formatos MP3 e AAC. Então, “teoricamente”, um arquivo de áudio com taxa de bits maior possui uma melhor qualidade. Mas só na teoria. Na prática não é assim que funciona.

A taxa de bits apenas informa a quantidade de bits que estão sendo processados por segundo. E isso pode ou não influenciar na qualidade do áudio. Existem diversos algoritmos de compressão. E cada um deles usa técnicas diferentes para comprimir os arquivos. Por isso é um erro tentar comparar a qualidade de um áudio apenas pela taxa de bits ou tamanho do arquivo em si.

Como os algoritmos de compressão podem trazer diferentes qualidades de áudio para a mesma taxa de bits, logo, pode ocorrer de um arquivo com taxa menor ter mais qualidade do que um arquivo com maior taxa de bits. Por isso é um erro tentar comparar a qualidade do áudio de uma música com base em quantos bits por segundo são processados.

Áudio lossless via Bluetooth

Infelizmente, é praticamente impossível ouvir áudio lossless em um fone de ouvido Bluetooth. E eu explico o porquê. O universo do áudio digital é bem vasto e complexo (como dá pra perceber por esse artigo). E muitas variáveis podem interferir na qualidade do som. E uma dessas variáveis é justamente o dispositivo que está reproduzindo o som. Para ouvir áudio lossless em um fone Bluetooth você precisará, no mínimo, de um aparato bem robusto de equipamentos.

Por padrão, os fones de ouvido Bluetooth usam um codec conhecido como SBC (Low-complexity sub-band codec). Esse codec tem a fama de ter o pior método de compactação possível. Mas, por ser gratuito e não ter limite de taxa de bits, ele é o mais usado. Hoje em dia, todos os fones Bluetooth suportam o codec SBC. E alguns modelos suportam apenas ele!

Como alternativa ao SBC temos o AAC, que é bem melhor. Inclusive, ele é o padrão para todos os dispositivos da Apple. A desvantagem é que este é um codec proprietário. Então, para as fabricantes usarem, precisam pagar royalties. Outra desvantagem muito significativa é que o codec AAC acaba consumindo muita energia em dispositivos Android. Apenas o iPhone consegue ter uma boa eficiência energética com ele.

No universo Apple, os fones de ouvido AirPods, AirPods Pro, AirPods Pro Max e os fones da linha Beats suportam o codec Bluetooth AAC. Com isso, eles reproduzem músicas numa qualidade um pouco superior, mas ainda assim com muitas perdas nos arquivos.

No entanto, a partir de 2016 começam a surgir codecs para fones Bluetooth de melhor qualidade. É o caso do aptX, criado pela Qualcomm. Ele surgiu graças ao crescimento do interesse do público para músicas de melhor qualidade. Esse codec possui uma taxa de bits de 576 Kbps.

Entretanto, o melhor codec para reprodução de áudio lossless em fones Bluetooth é o LDAC. Ele foi criado pela Sony e, até o momento em que escrevo este artigo, é o codec que chega mais próximo de reproduzir áudio sem perdas através do Bluetooth. Ele possui uma taxa de bits de 990 Kbps, alta amostragem e definição de áudio. No entanto, ele está presente apenas em alguns fones e smartphones da empresa.

Concluindo

Com base em todos os tópicos abordados neste texto, podemos dizer que é praticamente impossível ouvir áudio lossless em um dispositivo Bluetooth. Todos os codecs, por melhor que eles sejam, vão comprimir o sinal de áudio digital para que ele possa ser transmitido sem fios. E, nesse processo, existe a perda de informações.

Se você quer realmente a melhor qualidade de áudio possível, certifique-se de que o dispositivo que irá reproduzir a música suporte o maior número possível de codecs, dentre eles os Bluetooth. É importante também que o dispositivo tenha chips DAC. Esse chip converte o sinal digital em um sinal elétrico analógico. Além disso, é preciso instalar um amplificador para fazer a coisa toda funcionar.

Ou seja, para ter um som que chegue perto do áudio lossless você precisa ter um bom aparato de áudio. Some-se a isso o fato de que a maioria das pessoas sequer consegue perceber as diferenças e nuances de um áudio com perda para um áudio sem perdas. Sendo assim, para a grande maioria dos usuários, não faz diferença alguma se ele está ouvindo uma música em MP3 com taxa de bits de 256 Kbps ou em WAV com taxa de bits de mais de 1.400 Kbps.

Com informações Suporte Apple