🎧 Số hóa âm thanh là quá trình chuyển đổi tín hiệu âm thanh analog (dạng sóng âm tự nhiên mà chúng ta nghe được) thành dạng tín hiệu số
🌀 Cụ thể quá trình này diễn ra như sau:
Ghi nhận tín hiệu âm thanh:
Một microphone hoặc thiết bị thu nhận âm thanh sẽ chuyển sóng âm thành tín hiệu điện.
Lấy mẫu (Sampling):
Thiết bị sẽ ghi lại giá trị của tín hiệu tại nhiều điểm thời gian khác nhau → gọi là tần số mẫu (sample rate).
Tần số mẫu càng cao thì âm thanh ghi lại càng chi tiết.
Lượng tử hóa (Quantization):
Mỗi giá trị tín hiệu ghi được sẽ được làm tròn thành con số gần nhất.
Độ chính xác phụ thuộc vào độ dày bit (bit depth).
Mã hóa (Encoding):
Các giá trị số này sẽ được mã hóa và lưu trữ dưới dạng file như WAV, MP3, FLAC…
📦 Ví dụ thực tế:
Khi bạn thu âm bằng điện thoại, ứng dụng sẽ số hóa giọng nói của bạn, lưu lại thành file MP3 chẳng hạn.
Sau đó bạn có thể gửi, chỉnh sửa hoặc phát lại file đó trên máy tính – điều mà tín hiệu analog không làm được.
📌 2.3.1. Tần số mẫu (Sample Rate)
- Tần số mẫu là số lần âm thanh được ghi lại mỗi giây trong quá trình số hóa.
- Đơn vị đo: Hz (hertz) hoặc kHz (kilohertz).
- Ví dụ:
- CD âm thanh tiêu chuẩn dùng tần số mẫu là 44.1 kHz → có nghĩa là 44.100 mẫu/giây.
- Tần số mẫu càng cao → chất lượng âm thanh càng rõ và chi tiết hơn.
- Nhưng tần số mẫu quá cao cũng gây tốn dung lượng bộ nhớ và không cần thiết với tai người.
🎚 2.3.2. Độ dày của bit (Bit Depth)
- Bit depth là số lượng bit dùng để biểu diễn một mẫu âm thanh.
- Thể hiện độ chính xác của cường độ âm thanh (amplitude).
- Các mức phổ biến: 16-bit (CD), 24-bit (thu âm chuyên nghiệp).
- Bit depth càng cao → âm thanh càng mượt mà, ít nhiễu.
- Ví dụ:
- 16-bit → thể hiện được 65.536 mức cường độ.
- 24-bit → thể hiện hơn 16 triệu mức → rất phù hợp để xử lý âm thanh chuyên sâu.
💾 2.3.3. Các định dạng lưu trữ âm thanh số
Có rất nhiều định dạng khác nhau, nhưng có thể chia làm 2 loại chính:
Nhóm định dạng | Đặc điểm | Ví dụ |
Không nén (lossless) | Giữ nguyên dữ liệu gốc, chất lượng cao | WAV, FLAC, ALAC |
Nén (lossy) | Giảm dung lượng bằng cách lược bỏ một phần thông tin (thường không nghe thấy được) | MP3, AAC, OGG |
- WAV: chuẩn chất lượng cao, dùng trong thu âm và chỉnh sửa.
- MP3: phổ biến vì nhẹ, dễ chia sẻ, chấp nhận được về chất lượng.