Como processar áudio para streaming.

Para aqueles que começaram na área de processamento há menos de dez anos, provavelmente não se lembram de uma época em que não havia streaming (radio web) nas emissoras de rádio. Hoje quase todas as emissoras de rádio possuem um Streaming de áudio. O streaming é feito utilizando um encoder e a infraestrutura de um servidor web (padrão) para transmitir e distribuir o áudio pela rede de internet. Não requer servidores especiais ou qualquer outra plataforma, pode até mesmo ser usado armazenamento (cloud) nas nuvens. Quando apareceu a tecnologia do streaming as emissoras de rádio começaram a usar, e muitos que estavam envolvidos na área de processamento de áudio FM não tinham experiência com esta nova realidade.  Passaram se muitos anos e os fabricantes de processadores com também os Técnicos/Engenheiros aprenderam bastantes nesta área aprimorando conhecimentos que não eram usados dez anos atrás. Aprenderam que processamento para Streaming é completamente diferente do processamento do FM Analógico por ar.

 

FM Convencional Analógico

 

O FM convencional pelo ar é completamente analógico e linear também (não existe nenhum codec no meio do caminho produzindo perdas).

O FM convencional pelo ar utiliza pré-ênfase.

A largura de banda é de no máximo 15 Khz. Para FM.

Necessita de uma taxa de 32 Khz para a conversão A/D.

O ruído de fundo que existe na maioria dos rádios de FM limita de forma geral uma resolução equivalente ao digital que necessita somente de 12 bits.

 

 

Contrastes quando se usa Streaming.

 

A Banda de largura do áudio não está limitada a somente 15 Khz, assim como as taxas de amostragem podem ser muito maiores.

Possui resolução de 16 Bits.

Não necessita de Pré-ênfase como no FM analógico que limita a qualidade do áudio.

Porém codec’s possuem perdas o que limita de forma geral a taxa de dados a ser transmitidos.

 

Considerações

Vamos agora falar um pouco sobre processamento para Streaming, baseado nas opiniões de Gurus de processamento para FM como: Hans van Zutphen, Jeif Keith, Leif Claesson, Frank Foti, Bob Orban, Greg Ogonowski, Jorge Faria.  Também lembrar a diferença entre processamento OTA (over the air) = pelo ar e processamento para Streaming (radio web).

 

Primeira Diferença entre OTA (over the Air) e Streaming.

 

1- A diferença principal, e a mais importante, é que os parâmetros de limitação dos picos de áudio são completamente diferentes nos processadores on-air e streaming, além disso, os processadores de FM no ar utilizam um aumento muito agressivo de altas frequências

(Pré-ênfase), o que é completamente desnecessário e indesejável no processamento para streaming.

 

2- No áudio processado para Streaming é importante manter um nível de áudio consistente todo o tempo e também o balanço tonal. No processamento OTA (over-lhe- air) isso também é necessário para se ter um som competitivo (loud) que é o que muitas emissoras buscam.

Todavia no processamento para Streaming devido o fator de conectividade e o atraso de buffering (armazenamento temporário de dados) o mais importante é sempre manter a consistência do áudio para que se tenha uma boa qualidade Sônica e Inteligibilidade vocal.

Isto quer dizer que loudness (peso) não é o mais importante para Streaming. Os sistemas digitais têm um limite máximo absoluto de 0 dBFS.  0VU = +4dBu = 18dBFS

 

3-  Outro fator muito importante referente a processamento de áudio para Streaming é o headroom = (nível máximo de volume antes de começar a distorcer) teoricamente, os níveis de áudio para transmissão devem ser ajustados para que tenham suficiente headroom antes que que distorça. E importante manter o nível de áudio do Streaming controlando para não exceder 0dBFS (escala digital) o nível do processador para Streaming pode ser ajustado para

-3dBFs, permitindo assim 3 dB de headroom evitando qualquer possível distorção.

Isso também irá permitir otimizar a codificação do áudio.

 No gráfico abaixo mostramos os níveis em diferentes escalas de padrões:

Nota: Gostaria de lembrar que headroom é a distância em dB antes de saturar (0dBFS) que comparado com o nível de VU analógico é +4dBU.

 

 

4- O processamento analógico de FM necessita de um limitador para o pré-ênfase, para que se consiga atingir uma boa modulação com densidade (loudness) e ser competitivo no dial.

Streaming não possui pré-ênfase, e a melhor maneira para o limitar os picos de áudio é utilizar um limitador de áudio de preferência com tecnologia (looking ahead) limitação de picos antecipada, que realiza a redução de picos com muita eficiência não deixando gerar distorção.

 

5- Para se obter um áudio com qualidade em um Streaming é necessário também se evitar o excesso de densidade (loudness). Pois quando se produz muita densidade se satura os codificadores produzindo um som sem definição e brilho, lembrando que quanto menor a taxa de compressão pior é a qualidade. A receita para melhorar esta qualidade é ajustar o processamento para que não trabalhe com um tempo de ataque muito rápido pois o IMD (Intermodulation Distortion) pode reduzir as frequências altas.

 

6- A diferença de processamento para Streaming depende do objetivo que se deseja atingir.

Se o desejo for um som parecido com os das rádios de FM convencionais, onde se tem uma assinatura sônica, pode se usar o mesmo processamento do ar, porém sem o pré-ênfase abolindo o limitador de picos tradicional. Assim a cadeia de processamento pode ser a mesma incluindo elementos como AGC, Stereo Enhancer, EQ, e Compressores de Multibanda.

Se o desejo for um som parecido com o da gravação original o processamento pode ser simplesmente um normalizador de áudio como o BS.1770, a normalização de intensidade estática, todavia pode causar inconsistências no áudio, então é preferível adicionar algum tipo de processamento de áudio on-line, como um bom AGC que produzir 3-4 dB de redução de ganho; isso será o suficiente para suavizar a maioria das transições dos arquivos de áudio.

 

Nota: ITU-BS- 1770 - é um medidor de nível de Loudness em tempo real.

No modo ITU-BS.1770 o AGC ajusta o nível baseado em como funciona a audição humana (psicoacustica), ao invés de aumentar volume de áudio em um todo, ira controlar os graves diminuindo a intensidade deles e aumentando a intensidade das frequências altas.

 

 

7-  Finalizando, devemos lembrar que processamento on air é tipicamente agressivo devido as estacoes de rádio FM estarem querendo cada vez mais maior loudness (peso) no dial. Querem ser sintonizadas de imediato quando se procura uma emissora no dial. Diferente dos ouvintes de Streaming que não buscam Streaming no dial e loudness (peso) não é importante. O que realmente importa é um Streaming que possa ser ouvido por longos períodos de tempo com um som agradável. Além disso, para se comprará a sonoridade é muito mais difícil no caso de Streaming devido aos processos de buffering (armazenamento) dentro da tecnologia de Streaming e da interconexão de redes que tornam impossível fazer comparações de loudness instantâneas.

 

Existe uma regra básica entre os engenheiros/técnicos de áudio

GARBAGE IN VS. GARBAGE OUT

Significado: Se entra Lixo – Sai Lixo

 

Todo engenheiro de áudio/técnico deve conhecer esta regra em processamento de áudio, pois é uma realidade; se o áudio que entrar no processador for de qualidade ruim, o áudio que irá sair do processador será também de qualidade ruim. Por isso sempre é recomendável usar um áudio com a melhor qualidade possível.

 

Um bom processamento sempre vai depender da qualidade do áudio de origem.

Hoje existem muitas maneiras de melhorar a qualidade do áudio, especialmente se for para ser codificado (streaming). HD’s com capacidade de grande armazenamento estão disponíveis por um preço muito acessível, os computadores estão incrivelmente rápidos, use áudio no formato PCM ou Wave a qualidade ripada diretamente de CD. O diferencial no ar será muito grande. Porem se não houver outra alternativa procure usar AAC com 256 Kbps, devendo se lembrar que o áudio será codificado e haverá perdas no caminho. Os ciclos de codificação-decodificação devem ser mantidos com um mínimo de qualidade para oferecer ao ouvinte um Streaming com um som de boa qualidade que é o mais importante.

Artigo escrito por: Jorge Faria

Consultor de Broadcast da Audiotx e Stereotool FM

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