Với sự phát triển của công nghệ âm thanh kỹ thuật số, chất lượng âm thanh đã trở thành chủ đề được nhiều người yêu âm nhạc và các chuyên gia quan tâm. Âm thanh 16 bit và 24 bit là hai định dạng âm thanh phổ biến nhất hiện nay, mỗi định dạng có các đặc điểm và ứng dụng khác nhau. Sự khác biệt chính giữa hai loại này nằm ở dải động, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, độ chính xác lượng tử hóa và nhiều khía cạnh khác. Bài viết này sẽ xem xét kỹ hơn những khác biệt này và tiết lộ cách chúng ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh.
Dải động đề cập đến sự khác biệt giữa âm lượng nhỏ nhất và lớn nhất mà hệ thống âm thanh có thể tạo ra. Nhìn chung, âm thanh 24 bit có dải động lớn hơn định dạng 16 bit. Cụ thể,
“Dải động của bản ghi 16 bit là khoảng 90 đến 95 dB, trong khi bản ghi 24 bit có thể đạt tới 144 dB.”
Điều này có nghĩa là trong quá trình ghi và phát lại, âm thanh 24 bit có thể thu được những chi tiết âm thanh tinh tế hơn, đặc biệt là trong môi trường rất yên tĩnh hoặc rất ồn ào.
Trong âm thanh kỹ thuật số, quá trình lượng tử hóa chuyển đổi tín hiệu âm thanh liên tục thành các giá trị kỹ thuật số rời rạc. Âm thanh 16 bit có thể biểu diễn 65.536 mức âm lượng khác nhau trên mỗi mẫu, trong khi âm thanh 24 bit có thể biểu diễn 16.777.216. Sự khác biệt này ảnh hưởng trực tiếp đến độ rõ nét của chất lượng âm thanh và khả năng trình bày chi tiết. Sử dụng đúng kỹ thuật dithering có thể làm giảm đáng kể độ méo lượng tử.
"Bằng cách thêm hiệu ứng dithering thích hợp, độ phân giải của hệ thống kỹ thuật số về mặt lý thuyết là vô hạn."
Hệ thống kỹ thuật số và tương tự cũng hoạt động khác nhau với tín hiệu âm lượng lớn. Trong khi hệ thống kỹ thuật số có thể bị méo tiếng khi gặp tín hiệu ngoài phạm vi thì hệ thống tương tự sử dụng băng có thể gây ra những tác động bất lợi mà không báo trước cho người dùng. Điều này có nghĩa là trong một số trường hợp, mặc dù chất lượng âm thanh bị ảnh hưởng, người dùng vẫn có thể coi bản ghi âm có chất lượng chấp nhận được.
Độ bền của âm thanh kỹ thuật số nằm ở chỗ chất lượng âm thanh không bị suy giảm khi phát lại nhiều lần. Ngược lại, bản ghi âm analog dễ bị lỗi theo thời gian, chủ yếu là do hao mòn của thiết bị âm thanh và bản thân phương tiện. Điều này cũng làm cho âm thanh kỹ thuật số phù hợp hơn cho việc lưu trữ và phát lại lâu dài.
Âm thanh chất lượng CD chuẩn là 44.100 Hz, tốc độ lấy mẫu đủ cao để thu được âm thanh trong phạm vi âm thanh mà tai người có thể nghe được. Tuy nhiên, âm thanh 24 bit có thể có tốc độ lấy mẫu cao hơn, chẳng hạn như 96 kHz hoặc 192 kHz, giúp thu được nhiều chi tiết tần số cao hơn và cải thiện chất lượng âm thanh tổng thể. Tuy nhiên, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tăng tốc độ lấy mẫu không nhất thiết dẫn đến cải thiện đáng kể khả năng nghe, đặc biệt là ở tần số trên ngưỡng nghe được của tai người.
Phần kết luận"Kết quả cho thấy rằng, trong những trường hợp lý tưởng, tốc độ lấy mẫu cao hơn có thể không cần thiết."
Khi xem xét sự khác biệt giữa âm thanh 16 bit và 24 bit, định dạng 24 bit chắc chắn mang lại chất lượng âm thanh cao hơn, dù xét về dải động, độ chính xác lượng tử hay độ bền. Mặc dù những người làm âm thanh chuyên nghiệp và người dùng thiết bị âm thanh cao cấp có thể thích sử dụng âm thanh 24 bit, nhưng vẫn có nhiều định dạng phổ biến dựa trên 16 bit trên thị trường vì chúng có thể cung cấp chất lượng âm thanh đạt yêu cầu trong hầu hết các môi trường nghe. Điều này khiến mọi người phải suy nghĩ: khi theo đuổi chất lượng âm thanh cao hơn, liệu mọi người yêu âm nhạc có cần định dạng âm thanh 24 bit để thưởng thức vẻ đẹp của âm nhạc không?