Tỷ lệ mẫu

Hiểu tốc độ mẫu trong âm thanh

Chuyển đổi phím xảy ra trong quá trình dịch âm thanh từ dạng tương tự mà micrô thu được sang mã kỹ thuật số mà máy trạm âm thanh xử lý. Giao diện âm thanh đóng vai trò quan trọng trong quá trình này, biến sóng âm thanh thành dữ liệu số theo các thông số được đặt trong máy trạm âm thanh kỹ thuật số (DAW) của bạn. Việc đặt chính xác các thông số này là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến âm thanh cuối cùng và chất lượng bản nhạc của bạn.

Tốc độ lấy mẫu là một trong những khía cạnh cơ bản khi chuyển đổi âm thanh sang kỹ thuật số.
Nó xác định tần suất đo tín hiệu analog trong quá trình chuyển đổi, từ đó ảnh hưởng đến độ chính xác và tính đầy đủ của việc thể hiện kỹ thuật số của âm thanh gốc. Việc chọn tốc độ mẫu phù hợp cho phép bạn đạt được trải nghiệm phòng thu sống động trong khi vẫn giữ được tất cả độ sâu và sắc thái của bản ghi gốc. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn những điều bạn cần biết về tốc độ mẫu để làm cho âm nhạc của bạn trở nên kỳ diệu.

Tốc độ lấy mẫu cho âm thanh là bao nhiêu?

Tốc độ lấy mẫu là tốc độ sóng âm thanh được thu và chuyển đổi thành âm thanh kỹ thuật số. Tốc độ lấy mẫu càng cao thì chất lượng âm thanh càng tốt vì nhiều sóng âm được ghi lại và chuyển đổi sang dạng kỹ thuật số hơn. Tỷ lệ lấy mẫu được chọn tùy thuộc vào mục tiêu của một dự án cụ thể. Ví dụ: ghi âm thanh có thể yêu cầu một tốc độ lấy mẫu, nhưng việc lưu trữ bản gốc lưu trữ hoặc tệp âm thanh có thể yêu cầu tốc độ lấy mẫu khác.

Trong cả hai trường hợp, tốc độ lấy mẫu được xác định bằng định lý Nyquist-Shannon. Nguyên tắc xử lý kỹ thuật số này nêu rõ rằng để chuyển đổi chính xác âm thanh analog thành tín hiệu số, tần số lấy mẫu phải cao ít nhất gấp đôi tần số của sóng âm thanh gốc.

Để xử lý âm thanh, tốc độ lấy mẫu 44,1 kHz thường được sử dụng vì dải tần nghe của con người là từ 20 Hz đến 20 kHz. Do đó, 44,1 kHz là đủ để tái tạo hầu hết các tần số âm thanh nghe được. Tuy nhiên, một số nhạc cụ và âm thanh có thể nằm ngoài phạm vi này, vì vậy điều quan trọng là phải đánh giá từng tình huống riêng lẻ để đảm bảo chất lượng âm thanh tốt nhất.

Tần số Nyquist hay còn gọi là tần số gấp được đo từ điểm cao nhất của sóng âm. 20 kHz bằng khoảng một nửa tốc độ mẫu 44,1 kHz, cho phép hầu hết các bản ghi hiện đại có tốc độ mẫu 44,1 kHz trở lên.

Về mặt kỹ thuật, tốc độ mẫu cao hơn tương đương với chất lượng cao hơn. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng có nghĩa là có sự khác biệt đáng chú ý về âm thanh của tệp âm thanh. Vì phổ âm thanh con người có phạm vi từ 20 Hz đến 20 kHz nên tốc độ lấy mẫu khoảng 44,1 hoặc 48 kHz thường là đủ cho âm thanh kỹ thuật số.

Chuyển đổi kỹ thuật số ở tốc độ lấy mẫu cao hơn sẽ làm tăng lượng dữ liệu trong tệp âm thanh nhưng cũng làm tăng kích thước tệp. Trừ khi bạn đang chuẩn bị âm thanh cho các mục đích đặc biệt, chẳng hạn như lưu trữ hoặc các ứng dụng chuyên dụng, tốc độ lấy mẫu âm thanh tiêu chuẩn thường đủ cho hầu hết các nhu cầu.

Tốc độ lấy mẫu nên là bao nhiêu – 44,1 hay 48?

Nhiều chuyên gia âm thanh vẫn coi 44,1 kHz là tiêu chuẩn để ghi âm. Điều này là do ở tần số này có thể tạo ra âm thanh có độ phân giải cao mà không tiêu tốn quá nhiều sức mạnh xử lý có sẵn của hầu hết các bộ xử lý tiêu dùng. Tuy nhiên, trong các bản ghi âm chuyên nghiệp thường được sử dụng ở tần số 48 kHz để cung cấp độ chính xác bổ sung trên toàn bộ phổ tần số.

Điều đáng chú ý là các nền tảng phát trực tuyến phổ biến như Spotify sử dụng 44,1 kHz theo mặc định. Đối với phát trực tuyến, CD và MP3, 44,1 kHz vẫn là tiêu chuẩn vàng. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng âm thanh chuyên nghiệp như video và DVD, 48 kHz là tiêu chuẩn.

Cuối cùng, tốc độ lấy mẫu phải phù hợp với đầu ra âm thanh mục tiêu và môi trường mà nó sẽ được sử dụng.

Độ sâu bit so với tốc độ lấy mẫu: Sự khác biệt là gì?

Bạn sẽ thường nghe rằng tốc độ mẫu có liên quan đến độ sâu bit. Mặc dù cả hai thông số này đều quan trọng để duy trì và truyền tải chất lượng âm thanh nhưng chúng đo lường các khía cạnh khác nhau. Tốc độ lấy mẫu xác định số tần số có thể thu được khi ghi âm. Do đó, âm thanh được ghi ở tốc độ lấy mẫu thấp hơn sẽ có giới hạn tần số và phạm vi giới hạn thấp hơn so với âm thanh được ghi ở tốc độ lấy mẫu cao hơn.

Mặt khác, độ sâu bit xác định độ phân giải biên độ của từng mẫu. Do đó, để bảo toàn âm thanh chất lượng cao, điều quan trọng là phải có cả độ sâu bit và tốc độ lấy mẫu hợp lý. Trong khi 44,1 kHz là tiêu chuẩn cho hầu hết các ứng dụng phổ biến như CD, MP3 và dịch vụ phát trực tuyến thì độ sâu 24 bit là độ sâu bit tối ưu cho âm thanh chuyên nghiệp.

Độ sâu bit khác nhau

Độ sâu bit có thể được coi là dải động cho biên độ hoặc âm lượng của tín hiệu âm thanh. Độ sâu bit càng cao thì càng cần nhiều tài nguyên tính toán. Nói chung, âm thanh 24 bit được coi là tối ưu cho thính giác của con người, mặc dù chất lượng có thể cải thiện khi sử dụng âm thanh 32 bit hoặc thậm chí 64 bit.

Ngoài ra còn có độ sâu bit thấp hơn, chẳng hạn như 8 và 16 bit, nhưng chúng thường có chất lượng kém hơn đáng kể. Tai có thể nhận thấy sự khác biệt giữa âm thanh 16 và 24 bit. Điều thú vị là các plugin “bitcrush” đặc biệt làm giảm độ sâu bit, tạo ra hiệu ứng “âm thanh chất lượng thấp” có thể khiến bạn hoài niệm về ngày xưa.

Tốc độ lấy mẫu và độ sâu bit lý tưởng là bao nhiêu?

Tốc độ mẫu và độ sâu bit lý tưởng phụ thuộc vào quy mô dự án của bạn. Nếu bạn định ghi nhạc cho các nền tảng phát trực tuyến kỹ thuật số như Spotify hoặc Apple Music, ghi âm ở độ sâu 24 bit và tốc độ lấy mẫu 44,1kHz là lựa chọn tiêu chuẩn. Đối với các loại dự án khác, điều quan trọng là phải biết trước cài đặt tối ưu cho bản âm thanh của bạn để tránh các sự cố trong quá trình thực hiện. Lý tưởng nhất là toàn bộ dự án nên được thực hiện ở cùng một tốc độ mẫu để đảm bảo chất lượng âm thanh nhất quán.

Mẹo và thủ thuật để chọn lọc tần số âm thanh

Sử dụng các nguyên tắc âm thanh cơ bản này để duy trì chất lượng âm thanh trong và sau mỗi phiên:

Duy trì tốc độ mẫu không đổi

Bất kể tốc độ mẫu bạn chọn cho phiên âm thanh của mình là bao nhiêu, điều quan trọng là phải giữ tốc độ mẫu đó không đổi. Việc thay đổi tần số trong khi hoạt động có thể dẫn đến hiện tượng tạo răng cưa hoặc tạo răng cưa, xuất hiện dưới dạng biến dạng nghiêm trọng. Những hiện tượng giả này xảy ra khi tốc độ lấy mẫu không đủ cao để thể hiện chính xác tất cả các tần số trong phổ âm thanh. Do đó, đối với các bản ghi có hàm lượng âm thanh tần số cao cao, nên chọn tốc độ lấy mẫu cao hơn để tránh những vấn đề như vậy.

Sử dụng 44,1 kHz làm tiêu chuẩn

Khi nghi ngờ, hãy sử dụng tốc độ mẫu 44,1 kHz làm cơ sở. Tần số này cho phép bạn bao phủ toàn bộ phạm vi âm thanh mà tai người cảm nhận được. Tùy thuộc vào tính chất của bố cục, bạn có thể mất một số tần số cao, vì vậy hãy đưa ra quyết định dựa trên chi tiết cụ thể của dự án của bạn. Trong mọi trường hợp, không nên sử dụng tốc độ lấy mẫu dưới 44,1 kHz.

Kiểm tra đầu ra dự định

Về mặt kỹ thuật, không có tốc độ lấy mẫu chung “lý tưởng” vì nó phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng cuối cùng. Nếu bạn đang làm việc với một hệ thống mới hoặc cho một ứng dụng cụ thể, hãy nhớ kiểm tra các thông số kỹ thuật tối ưu trước khi bắt đầu ghi. Điều này cũng quan trọng khi bạn định chuyển âm thanh cho người khác, chẳng hạn như kỹ sư phối âm.

Câu hỏi thường gặp về tốc độ lấy mẫu âm thanh

Tốc độ lấy mẫu xác định độ chính xác của âm thanh kỹ thuật số, khiến nó trở thành một khía cạnh cực kỳ quan trọng khi ghi âm. Dưới đây là một số câu hỏi và câu trả lời thường gặp để giúp bạn trong quá trình chuyển đổi âm thanh analog sang kỹ thuật số.

Bạn có thể nghe thấy sự khác biệt giữa 48 và 96 kHz không?

Thành thật mà nói, khá khó để phân biệt giữa âm thanh 48 kHz và 96 kHz. Tuy nhiên, tốc độ lấy mẫu cao hơn có thể hữu ích để duy trì chất lượng âm thanh cao trong thời gian dài.

Cái nào tốt hơn – ghi ở định dạng 44.1 hay 48?

Nói chung, tốc độ lấy mẫu càng cao thì càng thu được nhiều chi tiết. Ghi ở tần số 48 kHz là tối ưu để thu được nhiều sắc thái của âm thanh gốc hơn. Để ghi âm chuyên nghiệp, nên sử dụng tần số cơ bản là 44,1 kHz và lý tưởng nhất là chọn tốc độ mẫu cao hơn một chút.

Tỷ lệ mẫu tốt nhất cho âm nhạc là gì?

Việc chọn tốc độ mẫu tốt nhất cho ứng dụng âm nhạc tùy thuộc vào mục tiêu âm thanh của bạn. Thông thường, nên sử dụng tần số 44,1 kHz trở lên để đảm bảo rằng tất cả các thành phần của sóng âm thanh gốc được tái tạo chính xác.

Tại sao tốc độ lấy mẫu lại quan trọng?

Mỗi khi bạn chuyển đổi âm thanh analog sang kỹ thuật số hoặc xử lý nó thông qua giao diện âm thanh, âm thanh sẽ được xử lý ở tốc độ mẫu cụ thể. Tốc độ mẫu quá thấp có thể làm giảm đáng kể chất lượng âm thanh, khiến các chi tiết quan trọng bị mất khỏi tài liệu nguồn.

Duy trì tốc độ mẫu ổn định là điều cần thiết khi sản xuất, thiết kế hoặc ghi âm nhạc. Mặc dù tốc độ lấy mẫu rất cao có thể mang lại chất lượng tuyệt vời nhưng kích thước của tệp được tạo ở độ phân giải trên 48 kHz có thể không thực tế để sử dụng hàng ngày.

Để có chất lượng tối ưu, hãy tuân thủ tốc độ mẫu từ 44,1 kHz trở lên và đảm bảo kiểm tra tín hiệu đầu ra dự định trước khi ghi mẫu âm thanh. Việc duy trì tốc độ mẫu không đổi trong tất cả các giai đoạn của quy trình âm nhạc sẽ đảm bảo sản phẩm cuối cùng có chất lượng cao. Chúc may mắn khi áp dụng kiến ​​thức mới về tỷ lệ mẫu!