O uso deste tipo de compressão reduz bastante o tamanho dos arquivos e, se utilizarmos as taxas mais altas de bits (menor compressão, com arquivos maiores), a qualidade é reduzida levemente. O problema com o MP3 surge quando usamos as taxas de compressão maiores, onde a qualidade do som reproduzido começa a se tornar ruim, em busca de arquivos significativamente menores. Um arquivo MP3 com compressão a uma taxa de bits de 256 Kbits/s é 5.5 vezes menor que o mesmo arquivo de CD e tem uma qualidade razoável. Já o mesmo arquivo comprimido 11 vezes, a uma taxa de 128 Kbits/seg começa a ter problemas de qualidade na reprodução.
A compressão utilizada em MP3 se chama codificação perceptual e trabalha com um conceito da psico-acústica em que sons mais altos mascaram os mais baixos. O codificador simplesmente elimina sons que são considerados baixos demais para serem ouvidos por nós. Foram criados padrões psico-acústicos que eliminam os sinais considerados não necessários para nossa percepção e com isso se consegue reduzir significativamente a taxa de bits, e, portanto, o tamanho dos arquivos. O padrão MP3 está normatizado através de normas internacionais, publicadas em meados dos anos 90.
Quando se codifica em MP3, temos de escolher a taxa de bits. Quanto menor a taxa de bits, mais informação é jogada fora, logo menor é o arquivo e pior sua qualidade. A maior taxa de bits suportada é 320 kbits/s, que gera a menor perda de qualidade, pois a compressão é pouco superior a quatro vezes ao arquivo do CD. Nessa taxa a qualidade é boa, sendo que artefatos de compressão dificilmente são ouvidos. Mas há informação descartada, que apesar de não ser ouvida por nós, faz com que o MP3 seja muito criticado por apresentar perdas de qualidade, por menor que estas sejam. E existem artefatos do padrão de compressão que podem ser ouvidos em condições especiais.
Quando a compressão é significativa, começam a aparecer artefatos audíveis, que são detalhes não presentes no som original. Adicionalmente, há detalhes musicais que são difíceis de serem comprimidos efetivamente, como por exemplo, o início de notas de piano ou de percussão, que podem apresentar oscilação ou eco. Isso é um sinal de que há problemas como a compressão excessiva, o encoder ou o decoder utilizados que podem ser de baixa qualidade, e também de problemas intrínsecos da codificação do padrão MP3. Como a norma que define o MP3 permite que se construa o encoder e o decoder de formas diferentes, a qualidade do software começa a exercer influência gerando um resultado melhor ou pior. Na ponta do encoder, os parâmetros escolhidos também são bastante importantes.
Entre as taxas de bits especificados na norma, algumas são as mais usadas, como 128, 256 e 320 kbit/s, com taxas de amostragem de 44.1 ou 48kHz. A taxa de amostragem de 44.1kHz é geralmente a mais comum, pois é a utilizada em CD´s, que usualmente é a origem dos arquivos MP3. Como já citamos, conforme a tecnologia avança, vemos mais arquivos gravados em 320 kbit/s e 44.1kHz. Há dois tipos de arquivos MP3: um que usa uma taxa de bits para todo o arquivo (chamado de Taxa de Bits Constante ou CBR em inglês), que torna a codificação simples e rápida e outro utilizando a taxa de codificação variável (ou VBR em inglês). A ideia é que se possa variar a taxa de bits conforme a densidade musical do arquivo a ser codificado. Em alguns casos, é possível especificar a qualidade desejada e deixar o trabalho todo com o encoder.
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.