Hiểu rõ Nhạc số và nhạc lossless

Nhạc số (Digital Music)

Các thiết bị phát nhạc từ đĩa vinyl (đĩa than) hay băng Cassette là âm thanh Analog theo dạng sóng âm liên tục. Để lưu trữ hoặc nghe những bản nhạc này trên máy tính, điện thoại hoặc các thiết bị số khác như thiết bị giải mã DAC, chúng ta cần 'số hóa' bản nhạc đó - tức là chuyển nó từ dạng Analog sang dạng Digital quá trình này sẽ được hỗ trợ bởi thiết bị có thuật ngữ ADC (Analog to Digital Converter).

Tất cả nhạc lossless đều là nhạc số nhưng nhạc số không phải đều là nhạc lossless

Khi thu âm tín hiệu từ Micro sẽ là dạng tương tự (Analog). Để lưu trữ và xử lý trên máy tính, tín hiệu này cần được chuyển sang dạng số. ADC sẽ đóng vai trò ở đây, nhạc số chính là sản phẩm âm thanh đã được chuyển đổi qua quá trình như vậy.

Đơn giản hơn, hãy nghĩ về việc bạn chụp một bức tranh với máy ảnh. Ban đầu, hình ảnh đó là một dạng thật như người và phong cảnh, nhưng khi bạn chụp, máy ảnh "số hóa" nó thành hàng triệu điểm ảnh nhỏ. Tương tự như nhạc số ADC "chụp" sóng âm và biến nó thành dạng số để máy tính và các thiết bị số khác có thể hiểu và xử lý.

Khi nói về nhạc số chúng ta đang nói về các tệp tin âm thanh như MP3, WAV, FLAC, thậm chí DSD... - tất cả đều là các dạng của âm thanh đã được chuyển đổi thành dạng số hóa.

Nhạc lossless (không mất mát dữ liệu)

"Nhạc lossless" là một thuật ngữ nói lên việc các tập tin nhạc số được nén mà không làm mất đi bất kỳ thông tin âm thanh nào từ bản gốc. Từ "Lossless" trong tiếng Anh có nghĩa là "không mất mát", do đó, khi giải nén các file nhạc lossless, chúng sẽ phục hồi hoàn toàn và trung thực so với bản gốc ban đầu. Những định dạng âm thanh phổ biến của nhạc lossless bao gồm FLAC, ALAC và WAV.
File nhạc lossless thường có dung lượng lớn hơn so với file nhạc số nén có mất mát (lossy) như MP3 hay AAC, nhưng chất lượng âm thanh sẽ cao hơn rất nhiều.

Tóm lại, tất cả nhạc lossless đều là nhạc số, nhưng không phải tất cả nhạc số đều là lossless. Nhạc số có thể nén mà có mất mát chất lượng (lossy) hoặc không mất mát (lossless).

Sự khác nhau

"Nhạc số" là một thuật ngữ rộng, chỉ cần âm nhạc được số hóa thì có thể gọi là nhạc số, bất kể đó là chất lượng cao hay thấp, nén mất mát hay không mất mát.

"Nhạc lossless" là một tiêu chí chất lượng cụ thể trong nhạc số, ám chỉ các file nhạc số được mã hóa mà không mất đi thông tin âm thanh gốc.

Ví dụ: Bạn có thể có một tệp nhạc số ở định dạng MP3 (đây là một định dạng nén mất mát) và một tệp nhạc số ở định dạng FLAC (đây là một định dạng lossless). Cả hai đều là "nhạc số", nhưng chỉ có tệp FLAC mới được gọi là "nhạc lossless".

Tìm hiểu về định dạng Flac

FLAC là một Codec âm thanh đại diện cho việc nén âm thanh mà không mất mát chất lượng. Điều này có nghĩa khi bạn nén một bản nhạc sử dụng FLAC, bạn sẽ có được một file nhạc nhỏ hơn so với bản gốc nhưng khi giải nén để thưởng thức thì chất lượng sẽ giữ nguyên như ban đầu.

Cơ chế hoạt động của FLAC:

- Chia mẫu: FLAC chia đoạn âm thanh thành nhiều khung nhỏ hơn và xử lý từng khung một cách độc lập. Không phải mọi bản nhạc đều có cùng độ phức tạp về mặt âm thanh. Với một bản nhạc có ít âm thanh nền, ít nhạc cụ, hoặc ít tiếng ồn, có ít thông tin phức tạp cần được mã hóa, do đó quá trình nén có thể giảm kích thước tệp một cách hiệu quả hơn mà không làm mất chất lượng. Trong trường hợp này, "hiệu quả" có nghĩa là chúng ta có thể tiết kiệm được nhiều dung lượng lưu trữ mà không ảnh hưởng đến chất lượng. 

Trái lại, một bản nhạc có nhiều lớp âm thanh, độ phức tạp cao sẽ chứa nhiều thông tin âm thanh hơn và cần nhiều "chi tiết" hơn để được mã hóa. Do đó, việc nén tệp sẽ khó khăn hơn mà không làm mất chất lượng âm thanh, và kết quả là kích thước tệp sau khi nén có thể không được giảm đi nhiều so với bản gốc.

FLAC, dù là nén không mất mát, nhưng cũng có một số cấp độ nén khác nhau. Cấp độ cao hơn có thể nén tệp nhỏ hơn nhưng cần nhiều thời gian và công suất xử lý hơn khi mã hóa và giải mã. Có thể một số bài hát trong cùng 1 album sẽ được nén ở cấp độ khác nhau.

-Tự động dự đoán: Đối với mỗi khung, FLAC sử dụng mô hình toán học để dự đoán mẫu tiếp theo dựa trên một số mẫu trước đó. Điều này giúp giảm biên độ của dữ liệu, từ đó giảm kích thước.

-Lưu lượng dư: Thay vì lưu giữ toàn bộ dữ liệu, FLAC chỉ lưu phần khác biệt giữa dự đoán và dữ liệu thực tế, gọi là lượng dư.

-Nén lượng dư: Lượng dư sau cùng sẽ được nén sử dụng một thuật toán nén truyền thống, giống như cách ZIP hoạt động trên tệp văn bản.

Phát lại trên DAC và tái tạo dữ liệu:

Khi bạn phát một tệp FLAC trên một thiết bị phát ví dụ như một DAC (Digital-to-Analog Converter):

- Tệp FLAC sẽ được giải nén.

- Lượng dư sẽ được khôi phục.

- Sử dụng mô hình dự đoán ban đầu, lượng dư được cộng lại vào dự đoán để tái tạo lại dữ liệu âm thanh ban đầu.

- Dữ liệu âm thanh số được chuyển sang dạng Analog thông qua DAC và sau đó được phát ra.

Nhờ cơ chế trên, dù bạn nén và giải nén một tệp FLAC nhiều lần, chất lượng âm thanh vẫn sẽ không bị mất đi.

Tìm hiểu định dạng wav

Hãy tải những CD gốc tại Vinhstudio để đánh giá chất lượng những Album nhạc số mà Vinhstudio đang sở hữu

Tải Album DSD và CD gốc tại Vinhstudio