Claramente, esses números mostram que era muito armazenamento necessário para a época. A solução para isso foi usar discos ópticos, pois hard-disks e fitas digitais para armazenamento não chegavam nem perto disso. A tecnologia dos discos ópticos já existia na época do desenvolvimento do CD, mas na forma analógica. O desenvolvimento que se seguiu foi simplesmente a criação de um disco padrão que permitisse colocar todos os bytes de 60 minutos de música com qualidade digital em um disco óptico. O CD surgiu comportando 700 Mbytes, suficiente para que se atingisse esse objetivo.
De tudo isso descrito acima, notamos que a quantidade de bytes necessária para a gravação de áudio em resolução digital padrão é considerável e uma música de 5 minutos atinge facilmente os 50 Mbytes. Essa quantidade de dados até pouco tempo atrás limitava tremendamente a quantidade de músicas armazenadas em um hard-disk. Para efeito de comparação, um hard-disk do final da década de 80 comportava meros 40 Mbytes. Quando a Internet virou comercial, notou-se que o tamanho dos arquivos inviabilizava a transmissão de músicas por seu intermédio.
A solução era reduzir o tamanho dos arquivos de alguma forma. O caminho estava aberto para o MP3.
Como a taxa de bytes na reprodução de um CD é próxima de 10 Mbytes por segundo, a única solução viável comercialmente, para consumo comercial, na época, era o armazenamento em discos ópticos.
O CD foi o primeiro, com seus 700 MBytes, e com ele veio o CD-ROM, o primeiro filho do CD, um disco de dados com a mesma capacidade para uso em informática, capaz de armazenar qualquer tipo de arquivo de dados. Logo após, vieram o CD-R e o CD-RW, uma revolução para o consumidor, que poderia agora gravar os próprios discos.
O DVD veio em seguida, sendo a versão mais conhecida o DVD-Vídeo de face simples e uma camada, capaz de armazenar até 4,7 Gbytes e com capacidade para armazenar vídeo em resolução padrão e áudio digital com duração máxima variável (pois a duração é dependente das configurações utilizadas), mas em geral em torno de duas horas. Mais à frente veio o Blu-Ray Disc, capaz de reproduzir filmes em alta resolução.
É importante notar que, em paralelo com esse desenvolvimento dos discos, houve o desenvolvimento dos hard-disks e das memórias Flash, que são memórias que utilizam semicondutores. Estas já suplantaram os discos ópticos em capacidade de armazenamento, utilizando muito pouco espaço físico. Nesse período, o desenvolvimento da transmissão de dados pela Internet se acelerou significativamente, e o tamanho dos arquivos começou a deixar de ser importante, abrindo o caminho para o áudio em alta resolução. O áudio gravado em formato MP3 surgiu justamente para contornar todas as limitações descritas acima, mas com a evolução tecnológica o áudio em alta resolução tende a se desenvolver, e quem sabe, suplantar a dominância dos arquivos em MP3 em um futuro próximo.
Mas o áudio em alta resolução é assunto para um próximo artigo. Por enquanto vamos falar um pouco sobre o MP3, ou melhor, sobre o MPEG-1/2 Audio Layer 3, que é seu nome oficial. O MP3 é um formato de codificação de áudio que usa compressão de dados com perda de qualidade. O nome MP3 veio da extensão do arquivo visto em computador e se tornou o padrão para armazenamento e transmissão de dados em reprodutores de áudio digital de baixa resolução.
Muito boa a matéria, a revista Antena é e sobre foi um importante incentivo para novos técnicos em eletrônica. Fornecendo informações, circuitos, e novidades. Felizmente aínda podemos contar com está publicação, mesmo que na forma digital.
Seria bom esclarecer que o uso de de 13 ou 14 bits para o sinal musical e não os 16 (2 bytes) se deviam/devem exatamente ao fato de que esses 2 o 3 bits são usados para correção de erros (não só de leitura, mas devido a defeitos no próprio disco óptico).
O número 44.100, que às vezes parece mágico, cabalístico ou “misterioso”, guarda algumas curiosidades, como a de ser aproximadamente o dobro da maior freqüência já percebida por pessoas com audição excepcional, ser um quadrado perfeito (pois 210 x 210 = 44.100) e associado aos 2 canais estéreo, com resolução de 16 bits, implicar uma capacidade de armazenamento de cerca de 74 minutos para o disco óptico de 12 com de diâmetro que seria usado para gravação. Esse tempo era o que o maestro Herbert von Karajan (um dos maiores entusiastas das gravações sonoras em formato digital) havia estabelecido para uma das sinfonias de Beethoven ( salvo engano a nona), que poderia ser gravada e ouvida sem interrupção.
Outro aspecto importante: os melhores gravadores analógicos, quando bem calibrados, com fitas de boa qualidade, em velocidade mais alta, eram capazes de registrar freqüências sonoras de até 22 kHz; logo, o uso de taxa de amostragem de 44.100, atenderia ao critério de Nyquist, garantindo que as freqüências musicais mais altas pudessem ser registradas e reproduzidas.
Em relação à faixa de freqüências que podiam/podem ser gravadas num disco pelo processo de microssulcos , ela pode ir de 5Hz a 45 kHz, portanto bem maior do que a de um CD, na época considerado a “novidade e qualidade definitiva para a música gravada”. Naquele início da década de 1980 fazia quase 40 anos que Philips, Sony e outras empresas, assim como universidades e centros de pesquisa, investiam, tempo, esforços e recursos, com o fim de obter uma forma de registro do som que permitisse sua gravação e reprodução com alta fidelidade, sem desgaste do suporte (daí o uso de discos ópticos ). Portanto havia necessidade de se lançar comercialmente reprodutores de CD e estimular a indústria fonográfica a migrar para o formato digital.
A questão mais central da migração analógico=>digital – para registro e reprodução da música – é que os equipamentos e técnicas digitais permitem a obtenção de ótima qualidade a preços que hoje são muito menores, além de os equipamentos serem mais robustos e fáceis de operar, por parte dos usuários. Ou seja: um equipamento digital com o mesmo desempenho de um analógico custa bem menos e requer menos manutenção.