16-bit và 24-bit. Nghe hay là sưu tầm?

Trong giai đoạn hiện nay, mặc dù thú chơi đĩa vinyl vẫn tồn tại và tiếp tục phát triển trong một bộ phận nhỏ của giới audiophile, nhưng nếu xét trên toàn cục, nhạc số vẫn là sự lựa chọn hàng đầu của hầu hết những người yêu nhạc. Nhạc số xuất hiện ở cấp độ người tiêu dùng phổ thông lần đầu tiên vào những năm 1980 nhờ sự ra đời của các hệ thống chơi đĩa compact và yêu cầu được thưởng thức một thứ “âm thanh hoàn hảo” của người dùng.

Trong giai đoạn đầu, âm thanh nhạc số thường bị chê là khô và cứng. tuy nhiên, với những tiến bộ về mặt công nghệ, trong những năm gần đây, các audiophile đã có thể thưởng thức các bản nhạc số với âm thanh mềm và mịn không kém gì chất âm do đĩa vinyl tái tạo.

Trong một quãng thời gian dài, nhạc số thường được ghi lại trên đĩa compact ở 16-bit và 44.1 kHz. Tuy nhiên, Audiophile là một trong những chủng tộc tham lam nhất quả đất, do đó các định dạng nhạc số với độ phân giải lên tới 24-bit và 192 kHz nhanh chóng xuất hiện.

Tham lam và mù quáng là một đôi bạn chí thân.

Liệu các định dạng nhạc số có độ phân giải cao có mang đến khả năng tái tạo âm thanh tốt hơn cho chúng ta hay không?

Câu trả lời ngắn gọn là chúng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố.

Để vén bức màn bí mật, đầu tiên chúng ta sẽ tìm hiểu âm thanh kỹ thuật số ở cấp độ tế bào – tức là bit dữ liêu. Một số người gọi đó là bit rate (tốc độ bit), nhưng chính xác hơn thì bạn nên gọi đó là bit depth (độ sâu bit). Bit đơn giản chỉ là những mã nhị phân (số 0 và số 1) dùng để tạo ra dữ liệu – hay những file nhạc mà chúng ta tải về trên HDvietnam. Bit depth sẽ cho biết số lượng các bit được sử dụng để lưu trữ tín hiệu âm thanh.

Quá trình lưu trữ nhạc ở định dạng kỹ thuật số liên quan đến việc cắt các tín hiệu âm thanh và lưu trữ chúng thành từng lát (slice) dưới dạng mã nhị phân. Khi tín hiệu âm thanh được cắt thành từng lát X-bit thì độ phân giải của tín hiệu mà chúng ta nhận được sẽ là 2X. Ở đây X chính là bit depth còn 2​X là độ phân giải, ví dụ tín hiệu âm thanh 16 bit sẽ có độ phân giải là 65.536 level (216), còn tín hiệu âm thanh 24 bit sẽ có độ phân giải là 16.777.216 level (224).

Nếu như bit liên quan đến level (mức) thì sample rate (tần số lấy mẫu) lại liên quan đến thời gian. Nói cách khác, sample rate cho biết số lần tín hiệu âm thanh được đo và lấy mẫu trong một giây.

Để dễ hiểu hơn, chúng ta sẽ lấy ví dụ thực tế:

– Khi tín hiệu âm thanh được lưu lại ở 16-bit depth với tần số lấy mẫu 44.1 kHz thì mỗi giây tín hiệu nhận được sẽ bị cắt thành 44.100 lát và mỗi lát có 65.536 level.

– Khi tín hiệu âm thanh được lưu lại ở 24-bit depth với tần số lấy mẫu 96 kHz thì mỗi giây tín hiệu nhận được sẽ bị cắt thành 96.000 lát và mỗi lát có 16.777.216 level.

Bây giờ chúng ta sẽ đến phần quan trọng hơn: Liệu các định dạng nhạc số có độ phân giải cao có mang đến khả năng tái tạo âm thanh tốt hơn cho chúng ta hay không?

Đầu tiên, phải thừa nhận rằng âm thanh có độ phân giải cao sẽ chi tiết hơn âm thanh có độ phân giải thấp. Tuy nhiên:

– Chất lượng âm thanh sẽ phụ thuộc vào quá trình thu âm và tín hiệu trước đó. Ví dụ một album có chất lượng thu âm tệ hại thì cho dù ở độ phân giải nào đi nữa thì âm thanh của nó vẫn là thứ tệ hại, hay một file nhạc MP3 có sample rate là 128 thì có chuyển lên độ phân giải bao nhiêu đi nữa thì nó vẫn chỉ là MP3.

– Hệ thống âm thanh quyết định phần còn lại, đặc biệt là bộ DAC mà chúng ta sử dụng.

– Thính giác con người luôn có một giới hạn nhất định, và độ phân giải càng cao thì càng khó phân biệt.

Cùng với những giác quan khác, thính giác là thứ tuyệt vời nhất mà thượng đế đã ban tặng con người. Tuy nhiên, tin buồn là nếu bạn có thính giác ở mức trung bình hoặc thấp hơn thì việc nhận ra sự khác biệt giữa tín hiệu âm thanh 16/44.1 và 24/96 là vô-cùng-khó-khăn. Nói chung, phần lớn người nghe chỉ nhận thấy được sự khác biệt giữa MP3 và 16/44.1 mà thôi. Tất nhiên điều này chỉ xảy ra trên những hệ thống âm thanh thực sự tốt.

Tại sao lại có tần số lấy mẫu trên CD là 44.1 chứ không phải là con số quái quỉ nào khác?

Như chúng ta đã biết, tai người bình thường có thể nghe được âm thanh với tần số từ 20 Hz đến 20 kHz, theo định lý Nyquist thì tần số lấy mẫu tối thiểu phải là 40 kHz.

(Định lý Nyquist: Một tín hiệu không chứa bất kỳ thành phần tần số nào lớn hơn hay bằng một giá trị fm có thể biểu diễn chính xác bằng tập các giá trị của nó với chu kỳ lấy mẫu T = 1/2fm)

Tuy nhiên, thay vì lấy luôn 40 kHz thì Sony lại phải chọn 44.1 kHz để đáp ứng một số yêu cầu về kỹ thuật. Dù sao đi nữa, tần số lấy mẫu 44.1 kHz sẽ tương đương với hơn tần số âm thanh 22 kHz và chứa tất cả các tần số âm thanh mà con người có thể nghe thấy.

Hiện nay, sự phát triển và đa dạng của công nghệ am thanh khiến tần số lấy mẫu trở nên đa dạng hơn. Con số chúng ta thường thấy bao gồm 44.1, 48, 88.2, 96 và thậm chí là 192khz. Trong khi đó, số bit depth cũng phong phú không kém với 16, 18, 20, 24 hay 32-bit. Thật kinh khủng!

Liệu có sự khác biệt âm thanh giữa file nhạc 16-bit và 24-bit hay không?

Trong một thời gian dài thì tín hiệu 16 bit từ đĩa CD đã trở thành chuẩn phổ biến, tuy nhiên hiện nay chúng ta vẫn dễ dàng tìm kiếm những bản ghi âm có độ phân giải lên tới 24-bit hay kinh khủng hơn là 32-bit.

Bit depth là một câu chuyện khá dài và phức tạp. Ở đây chúng ta chỉ nói vắn tắt mà thôi:

Về cơ bản, đĩa compac 16-bit sẽ có dải động (dynamic rage) lý thuyết là khoảng 96 dB, tín hiệu âm thanh kỹ thuật số 20-bit có dải động là 120 dB và tín hiệu âm thanh kỹ thuật số 24-bit có dải động là 144 dB.

Thông thường, nếu không có gì đột biến, dải động mà tai người có thể tiếp nhận là 140 dB. Nhưng vấn đề là ở chỗ dải động của các bản nhạc trong một phòng hòa nhạc thường không vượt quá 80 dB và dải động của tiếng nói do con người phát ra sẽ không quá 40 dB.

Nên nhớ, một bản thu âm CD thông thường sẽ có giải động 60 dB và chỉ sử dụng 10 bit dữ liệu, 6 bit dữ liệu còn lại chỉ là noise.

Nếu bạn hỏi, sự khác biệt giữa tín hiệu âm thanh 16-bit và 24-bit ư?

Câu trả lời là không nhiều, chỉ khoảng 8 bit chứa những âm thanh vô nghĩa mà thôi.

Bit depth chỉ là không gian để chúng ta nhồi nhét tín hiệu, bit depth càng lớn thì không gian dành cho tín hiệu càng lớn. Tuy nhiên, ở đây là tín hiệu số chứ không phải là tín hiệu analog.

Việc lựa chọn 24-bit hay 16-bit đôi khi giống như việc lái chiếc container hay chiếc xe bán tải để chở một cái tủ lạnh vậy. Với 24-bit bạn sẽ tốn kém hơn trong việc sắm sửa thiết bị, bao gồm cả khoản ổ cứng để lưu trữ nữa. Nếu không tin thì đây là bảng so sánh của một file nhạc có thời lượng 3 phút được lưu giữ theo các định dạng:

Một số hãng thu âm thậm chí phát hành các bản thu âm 32-bit nữa. Đó có thể là những thứ vô nghĩa nhưng lại là mánh khóe quảng cáo tuyệt vời, bởi hầu hết người tiêu dùng đều nghĩ rằng âm thanh có độ phân giải càng cao thì càng chất lượng.


Dù sao đi nữa, nhạc nhẽo cũng chỉ là một thú chơi.

Một thú chơi sẽ trở nên ý nghĩa hơn khi các vật sở hữu ngoài giá trị thưởng thức thì còn có cả giá trị sưu tầm. Hai thứ giá trị này tồn tại song song nhưng lại hoàn toàn tách rời nhau. Nếu như giá trị thưởng thức chỉ mang đến cái sung sướng cho lỗ tai thì giá trị sưu tầm lại có thể khiến người ta sướng đến tận tim óc.

Vấn đề ở chỗ là chúng ta phải biết mình đang thưởng thức giá trị gì?

Nghe và sưu tầm là hai khái niệm hoàn toàn khác nhau.

Source: http://www.hdvietnam.com/diendan/121-ban-luan-am-nhac/493107-16-bit-va-24-bit-nghe.html

Advertisements