Âm thanh kỹ thuật số là gì? Chúng có đặc điểm gì?

Âm thanh kỹ thuật số là một loại âm thanh được ghi lại hoặc chuyển đổi thành dạng số hóa. Trong âm thanh kỹ thuật số, sóng âm thanh của tín hiệu được mã hóa dưới dạng mẫu số theo một chuỗi liên tục. Ví dụ, trong âm thanh từ đĩa CD, các mẫu âm thanh được lấy 44100 lần mỗi giây với độ sâu mẫu 16 bit.

Công nghệ âm thanh kỹ thuật số không chỉ đề cập đến việc ghi và tái tạo âm thanh dưới dạng kỹ thuật số mà còn bao gồm toàn bộ quá trình sử dụng tín hiệu âm thanh đã được mã hóa dưới dạng kỹ thuật số. Sau những tiến bộ đáng kể trong công nghệ này vào những năm 1970, âm thanh kỹ thuật số dần thay thế công nghệ âm thanh analog trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật âm thanh và viễn thông trong những năm 1990 và 2000.

Trong hệ thống âm thanh kỹ thuật số, tín hiệu điện tương tự đại diện cho âm thanh được chuyển đổi bằng bộ biến đổi tương tự sang số (ADC) thành tín hiệu số, thường sử dụng điều chế mã xung. Tín hiệu số này sau đó có thể được ghi lại, chỉnh sửa, sửa đổi và sao chép bằng máy tính, máy phát lại âm thanh và các công cụ kỹ thuật số khác. Khi người dùng muốn nghe lại bản ghi âm, bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự (DAC) thực hiện quá trình ngược lại, chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số trở lại thành tín hiệu tương tự, sau đó được gửi qua bộ khuếch đại công suất âm thanh và cuối cùng đến loa để phát ra âm thanh.

Hệ thống âm thanh kỹ thuật số bao gồm các thành phần như nén, lưu trữ, xử lý và truyền tải. Việc chuyển đổi sang định dạng kỹ thuật số cho phép thực hiện các thao tác, lưu trữ, truyền tải và truy xuất tín hiệu âm thanh một cách thuận tiện. Trái ngược với âm thanh analog, trong đó việc sao chép bản ghi dẫn đến mất thế hệ và suy giảm chất lượng tín hiệu, âm thanh kỹ thuật số cho phép tạo ra nhiều bản sao mà không làm giảm chất lượng tín hiệu.

Với sự phát triển của công nghệ, ứng dụng của âm thanh kỹ thuật số ngày càng lan rộng trong đời sống, đặc biệt là trong lĩnh vực ghi âm, sản xuất hàng loạt, và phân phối âm thanh. Các lĩnh vực như phân phối nhạc trực tuyến cũng cần sự hỗ trợ của nén dữ liệu và ghi âm kỹ thuật số. Sự chuyển đổi của âm nhạc thành dạng tệp dữ liệu thay vì đối tượng vật lý đã giảm đáng kể chi phí phân phối.

Trước khi âm thanh kỹ thuật số phát triển, ngành công nghiệp âm nhạc chủ yếu bán bản sao vật lý dưới dạng băng ghi và băng cassette để tối ưu hóa lợi nhuận và đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Nhưng với việc có sẵn các hệ thống phân phối trực tuyến và âm thanh kỹ thuật số như iTunes, các tệp âm thanh kỹ thuật số có thể được bán cho người tiêu dùng trực tiếp qua Internet.

Một hệ thống âm thanh kỹ thuật số chuyển đổi các dạng sóng vật lý của âm thanh thành biểu diễn điện của chúng bằng cách sử dụng các thiết bị như micro. Sau đó, âm thanh được lưu trữ hoặc truyền tải qua các phương tiện tương tự như băng từ hoặc đường dây điện thoại/radio. Để tái tạo, quá trình này được đảo ngược bằng cách chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số trở lại thành dạng sóng vật lý thông qua loa.

Trong hệ thống kỹ thuật số, nếu có nhiễu xảy ra, nó không gây ra lỗi trừ khi nhiễu quá mức và làm xáo trộn dữ liệu. Do đó, một hệ thống âm thanh kỹ thuật số có thể hoạt động mà không có lỗi, với việc mã hóa kênh có vai trò quan trọng trong việc duy trì độ chính xác của dữ liệu trong quá trình truyền tải hoặc lưu trữ.

Để chuyển đổi âm thanh kỹ thuật số, cần sử dụng một bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) để chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số. ADC hoạt động ở tốc độ lấy mẫu đã được thiết lập trước và chuyển đổi theo độ phân giải bit đã xác định.

Ví dụ, âm thanh từ đĩa CD có tốc độ lấy mẫu là 44,1 kHz (44.100 mẫu mỗi giây) và độ phân giải là 16 bit cho mỗi kênh âm thanh.

Trước khi chuyển đổi, tín hiệu tương tự cần phải trải qua bộ lọc cắt băng để loại bỏ các thành phần có tần số cao hơn tần số Nyquist (một nửa tốc độ lấy mẫu), nhằm tránh hiện tượng méo tiếng.

Sau khi chuyển đổi, tín hiệu âm thanh kỹ thuật số có thể được lưu trữ hoặc truyền đi qua nhiều phương tiện như đĩa CD, thiết bị nghe nhạc kỹ thuật số, ổ cứng, ổ flash USB, hoặc các thiết bị lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số khác. Tín hiệu số có thể trải qua xử lý tín hiệu số để thay đổi, lọc hoặc áp dụng hiệu ứng.

Chuyển đổi mẫu-tỷ lệ bao gồm upsampling và downsampling có thể được sử dụng để thích ứng tín hiệu đã mã hóa với tốc độ lấy mẫu khác nhau thành một tỷ lệ lấy mẫu chung trước khi xử lý. Kỹ thuật nén dữ liệu âm thanh như MP3, AAC, Ogg Vorbis hoặc FLAC thường được áp dụng để giảm kích thước tệp.

Âm thanh kỹ thuật số có thể được truyền qua các giao diện âm thanh kỹ thuật số như AES3 hoặc MADI. Nó cũng có thể được truyền qua mạng thông qua âm thanh qua Ethernet, âm thanh qua IP hoặc các hệ thống và tiêu chuẩn truyền phát trực tuyến khác.

Hi với những chia sẻ từ Tech Sound Việt Nam ở trên, bạn hiểu rõ hơn về câu hỏi: "Âm thanh kỹ thuật số là gì?" và từ đó nâng cao kiến thức và kỹ năng của bạn, không chỉ cho bản thân mà còn cho gia đình và xã hội. Chắc chắn, đây sẽ là một trong những yếu tố quan trọng giúp bạn thành công trong lĩnh vực số hóa ngày nay.

Bài viết liên quan

• Hướng dẫn cách chỉnh vang số hát karaoke đơn giản, dễ thực hiện tại nhà
• Nên sử dụng vang số hay amply cho dàn karaoke?
• Nên mua vang số loại nào cho dàn karaoke?

CÔNG TY CỔ PHẦN TECH SOUND VIỆT NAM

Hotline: 0942979696 / 0933469555

Địa chỉ Showroom: Số 07-B2 ShopHouse24h, Tố Hữu, Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội.

Website: www.techsound.vn

Youtube: http://ldp.to/ytbtechsound

Zalo: http://ldp.to/zalotechsound

Facebook: http://ldp.to/fbtechsound