FLAC, the digital audio Rolls-Royce?

The Pono revolution

Having explained what an Mp3 file is, I promised to talk about FLAC.

FLAC stands for Free Lossless Audio Codec and was born in 2001, along with other lossless formats like WAV. It's also an open source format.

What does lossless mean? It's quite simple, while other audio formats compress the audio file, taking out information that, one could argue, is not necessary, the file actually looses quality and this can be heard. So it's called a lossy compression. In psychoacoustic terms, for certain types of music, this loss is worth it, compared to the space and mobility gain.

Lossless is more like a Zip file: it occupies less space, about half of a similar Wav file, but all the information is there.

So,  can you have a FLAC copy of a CD and play it in your computer? Yes, but you can go far beyond that!

Until now, although higher resolution recordings existed already, like PCM 24bit/192 KHz, it was not practical or accessible to everybody.

However, with FLAC, we can download and play those files to our ears' delight and experience the best sounding recordings ever.

This was a tiny group privilege, with a bunch of sites we can download HD music from.

But Neil Young and a group of friends are changing it all! "We are not changing the music, we are letting music change you".

Neil Young holding a Pono player

Musicians have been complaining about the commercial barriers to good sounding music: the loudness war, we talked about already, the lossy formats that hide the nuances of what we actually recorded and basically, the lack of truth compared to what we created in the studio.

Neil Young is gathering the music community, not to complain, but to solve this problem! This time, the solutions will not come from the industry but from the musicians themselves.

Pono players

The Pono project is born! It's born out of crowdfunding, with more than 14k backers and has already raised more than 5 million dollars in only 16 days!

With this portable device, everyone of us will be able to listen to music magic, wherever we are.

Let's join the Pono revolution!

FLAC, o  Rolls-Royce do audio digital?

A revolução do Pono

Depois de ter explicado o que é o Mp3, prometi falar do FLAC.

FLAC quer dizer Free Lossless Audio Codec e nasceu em 2001, ao lado de outros formatos lossless, como o  WAV. É também um formato open source.

Que quer dizer Lossless? É relativamente simples, enquanto outros formatos de audio comprimem o ficheiro original, retirando informação que, para alguns, é desnecessária, o ficheiro perde qualidade isso é audível. Por isso, chamamos uma compressão lossy. 

Em termos psicoacústicos, e para determinados tipos de música, essa perda vale a pena com o que se ganha em espaço e transportabilidade.

Lossless é mais como um ficheiro Zip: no caso do FLAC a 16bits/44.1kHz, ocupa menos espaço que um CD, aproximadamente metade, mas contém toda a informação.

Portanto,  podemos ter uma cópia de um CD em FLAC e tocá-la no nosso computador? Claro, mas podemos ir muito mais além!

Até agora, embora existissem gravações de alta resolução, como o PCM 24bit/192 KHz, não eram práticas nem acessíveis a toda a gente.

Contudo, com o FLAC, podemos descarregar e ouvir essas gravações para delícia dos nosso ouvidos, e experimentar as melhores gravações jamais feitas.

Este foi um privilégio de um pequeno grupo, com uma série de sites de onde podíamos descarregar música em HD.

Mas o Neil Young e um grupo de amigos estão a mudar isto tudo! "We are not changing the music, we are letting music change you".

Os músicos têm-se queixado das barreiras impostas pela indústria ao bom som das suas gravações: a conhecida guerra do loudness, de que já falámos, os formatos Lossy que escondem as nuances daquilo que efectivamente gravámos e, basicamente, a falta de verdade do resultado final, comparado como o que fizemos em estúdio.

O Neil Young está a juntar a comunidade musical, não para protestar, mas para resolver o problema! esta vez, as soluções não vêm da indústria mas sim dos próprios músicos.

Neil Young e um leitor Pono

O Pono project nasceu! Nasceu em crowdfunding, com mais de 14 mil apoiantes e já juntou, em apenas16 dias, mais de 5 milhões de dólares!

Leitores Pono

Com este dispositivo portátil, cada um de nós pode ouvir a magia da música,  onde quer que estejamos.

Juntemo-nos à revolução Pono!

PSYCHOACOUSTICS AND MP3

Digital audio came into our lives for good. Even the most faithful analog lovers had to adapt to digital.

Digital audio has evolved a lot, too: better A/D and D/A converters, increased sample rate, greater bit depth, but all these innovations also added weight to the music files. And there's a lot of pressure from society to make music more accessible.

So, how can we have digital audio files that are light and  easy to share without sacrificing too much the quality of the recording?

That's where psychoacoustics came into play.

We already talked about sound masking. During a thunderstorm it's impossible to hear a bee flying around. So, we don't need to encode its sound. This is called Perceptual Coding. If most people won't hear a sound, it doesn't need to be included in the encoded file. 

In 1991, the Motion Pictures Experts Group created the MPEG-1, a digital video protocol that included audio in its layer 3. It was called MPEG 1- Layer 3, or Mp3, its popular name.

Mp3 is a type of lossy compression. There are types of lossless compression which don't deteriorate the audio program, like he FLAC compression, but the Mp3 is, by far, the most popular audio file.

Before we attack Mp3 with all our rage we have to realize that, for certain types of popular music, it's, by far, the best adapted format to today's reality. Mobile music is made possible by light Mp3 files, and sharing and uploading songs is quite difficult in Wave or AIIF formats. So, again, quality is sacrificed for economy and easiness of use. 

There are different Mp3 files according to their bit rate. Mp3 at 64 bits per second (bps) sounds quite bad and is only good for a very high compression use like call centers or elevators, while Mp3 at 320 bps is heavier but it's difficult to distinguish from a Wave file. When iTunes started, it offered Mp3 files at 128 bps, which were 11 times lighter than an uncompressed file. A 320 bps Mp3 file is around 1/4 of the original one.

Frequency loss of Mp3 at 128 bps and 320 bps

We'll talk later about newer compression formats, like the AAC and FLAC.

PSICOACÚSTICA E MP3

O audio digital entrou nas nossas vida de vez. Mesmo os mais fiéis seguidores do audio analógico tiveram de se adaptar aos formatos do audio digital.

O audio digital também evoluiu muito: melhores conversores A/D e D/A, maior frequência de amostragem, mais bits por palavra, mas todas estas inovações adicionaram peso aos ficheiros de audio. E há cada vez mais pressão da sociedade para tornar a música mais acessível.

Então, como podemos ter ficheiros de audio que são leves e fáceis de usar sem sacrificar demasiado a qualidade sonora?

É aqui que entra a psicoacústica.

Já falámos de sound masking. Durante um trovão, é impossível ouvirmos o som de uma abelha a voar. Por isso, podemos dispensar codificar este som. Chama-se a isto Perceptual Coding. Se a maior parte das pessoas não ouve um determinado som, ele não precisa de ser incluído na codificação da gravação. 

Em 1991, a Motion Pictures Experts Group criou o MPEG-1, um protocolo de video digital que incluía o som na sua camada 3. Foi chamado o MPEG 1- Layer 3, ou Mp3, o seu nome mais popular.

Mp3 é um tipo de compressão com perda, ou Lossy Compression. Há tipos de compressão sem perdas ou Lossless Compression, que não deterioram o programa sonoro, como a compressão FLAC, mas o Mp3 é, de longe, o formato mais popular.

Antes de atacarmos o Mp3 com toda a nossa raiva temos de nos aperceber que, para certos tipos de música popular, é, de todos, o mais adaptado à realidade de hoje. A música móvel só se tornou possível com o uso dos ficheiros leves de Mp3, e partilhar e carregar canções na Net é bastante difícil no formato Wave ou AIIF. Por isso, de novo, a qualidade é sacrificada à economia de espaço facilidade de uso. 

Há diferentes tipos de ficheiros de Mp3, de acordo com a sua velocidade de processamento. Um Mp3 a 64 bits por segundo (bps) soa bastante mal e é apenas usado para um uso de grande compressão como centrais telefónicas e elevadores, enquanto que o  Mp3 a 320 bps é mais pesado mas difícil de distinguir de um ficheiro não comprimido. Quando o iTunes começou, oferecia ficheiros Mp3 a 128 bps, que eram 11 vezes mais leves do que os respectivos ficheiros não comprimidos. Um Mp3 a 320 bps é aproximadamente 1/4 do ficheiro original.

Perdas em frequência deMp3 a 128 bps e 320 bps

Falaremos mais tarde de outros formatos mais modernos como o AAC e o FLAC.

NHIL

Noise Induced Hearing Loss

"Always connected" is, for some people, the best way to define nowadays society.

Cities are crowded we people walking around with headphones. Most people don't talk to each other anymore, they just listen to their favorite music all day long.

A recent study on Oxford Street's soundscape, showed that the noise levels are, more or less, the same of some years ago, but the sound of human voice, once the most significant keynote, has gone much quieter, replaced by the prevalence of buses and other traffic. The conclusion blamed the large number of people with headphones.

Instead of being connected, people are cocooning, behind their ipods and smartphones.

One of the biggest threats to our health is Noise Induced Hearing Loss.

Let's take a closer look:

There are not many loud sounds in nature. Beside quite rare thunderstorms, volcanos and tsunamis, natural sounds are quiet. As all other animals, we all have a natural protection for loud sounds in our hearing system, but it is, essentially, meant to protect us from our own voice.

But, since the industrial revolution, we are constantly exposed to loud sounds, much louder than the ones we are prepared to handle.

Recently, with the portable music devices, we pour into our ears loud sound for several hours a day, much louder than we can bare without damage.

The numbers are quite terrible: An estimated 12.5% of children and adolescent and 17% of young adults suffer from permanent NIHL.1

Through another study, it was discovered that, in a group of 190 students of NYC, more than 50% had their music 100% louder than the maximum level advised to prevent NIHL.2

What happens in our ears?

In simple ways, the sound waves are amplified before and after hitting our ear drum. Then, our 3 ossicles vibrate and transmit their vibrations to the cochlea. This organ has a fluid that moves some tiny hairs, called the sterocilia. As they move, they help to create an electrical signal. This signal is, then, transmitted to our brain.

Long exposure to loud sounds, over 85dBA, create damage to the stereocilia but, unlike birds and other animals, it's an unrecoverable damage. We lose it for good.

Hearing is an amazing sense. Let's enjoy sound in its full power, and lets help our children enjoy it for a long time.

1 National Institute of Deafness and Other Communication Disorders, Aug 2008

2 NIHL and portable radios with headphones, Catalano PJ, Levin SM

NHIL

Noise Induced Hearing Loss

"Sempre Ligados" é, para uns, a melhor maneira de definir a nossa sociedade actual.

As cidades estão pejadas de pessoas que andam nas ruas com auscultadores. A maior parte deles já não falam uns com os outros, apenas ouvem a suas músicas preferidas o dia inteiro.

Um estudo recente sobre a paisagem sonora da Oxford Street, em Londres, mostrou que os níveis sonoros permanecem, mais ou menos, os mesmos de há uns tempos, mas o som da voz humana, que era a componente mais importante, quase desapareceu, substituído pela prevalência de autocarros e demais trânsito. E foi atribuído este facto aos milhares de pessoas que usam auscultadores.

Em vez de ligadas, as pessoas estão a ficar encapsuladas, atrás dos seus ipods e smartphones.

Uma das maiores ameaças à nossa saúde é a Noise Induced Hearing Loss, ou seja a perda de audição por efeito do ruído.

Vejamos mais de perto:

Não existem muitos sons altos na natureza. Para além dos raros trovões, vulcões e tsunamis, os sons naturais são bastante suaves. Como os outros animais, nós temos uma proteção natural contra estes sons no nosso sistema auditivo, mas essa proteção destina-se a protegê-los do som da nossa própria voz.

Mas, desde a revolução industrial, estamos constantemente expostos a sons demasiado altos, muito mais altos do que estamos preparados para aguentar.

E, mais recentemente,com os dispositivos de música portáteis, enchemos os nossos ouvidos de sons muito altos, várias horas por dia, todos os dias.

Os números são terríveis: Estima-se que 12.5% das crianças e adolescentes e 17% dos adultos jovens sofram de NIHL permanente.1

Noutro estudo, descobriu-se que, num grupo de 190 estudantes da cidade de Nova Iorque, mais de 50% ouviam a sua música mais de 100% acima do nível máximo aconselhável para precaver a NIHL.2

O que é que acontece nos nossos ouvidos?

De uma forma simples, as ondas sonoras são amplificadas antes e depois de atingirem o nosso tímpano. Depois, os nossos 3 ossículos vibram e transmitem as suas vibrações à cóclea. Este órgão tem um fluido que faz mover pequeníssimos pêlos, chamados sterocilia. Com o seu movimento, provocam um sinal eléctrico. Este sinal é, depois, transmitido ao nosso cérebro.

Exposições longas a sons altos, acima de 85dBA, danificam os stereocilia mas, ao contrário dos pássaros e outros animais, o dano é irrecuperável. Perdemos a audição para sempre.

A audição é um sentido maravilhoso. Vamos apreciá-lo em todo o seu poder, e vamos ajudar os nosso filhos a desfrutar dela por muito tempo.

1 National Institute of Deafness and Other Communication Disorders, Aug 2008

2 NIHL and portable radios with headphones, Catalano PJ, Levin SM