Hi-Res Audio là gì? Làm sao để thưởng thức âm thanh độ phân giải cao?

Âm thanh chất lượng cao hay còn gọi là Hi-Res Audio hoặc HD Audio, là thuật ngữ mô tả nhạc số có chất lượng vượt xa file MP3 thông thường.;

Nhưng chính xác thì Hi-Res Audio là gì? Bạn cần thiết bị nào để nghe nó? Có thể tải về hoặc phát từ đâu? Và nó có thực sự nghe hay hơn không? Đây chắc chắn là một số câu hỏi của những người mới nghe về nhạc Hi-Res. Bài viết này sẽ giải đáp mọi thắc mắc liên quan đến Hi-Res Audio.

Thuật ngữ "Hi-Res Audio" có nghĩa là gì?

Kể từ khi được giới thiệu bởi hai công ty Sony và Philips, CD đã là tiêu chuẩn cho chất lượng nhạc số. "Hi-Res Audio" thường được sử dụng để mô tả bất kỳ file hoặc định nhạc nhạc số nào có chất lượng còn vượt quá cả CD. Các định dạng Hi-Res thực sự đầu tiên là Super Audio CD (SACD) và DVD-Audio. Cả hai được ra mắt cách nhau vài tháng trong năm 2000 và đã có một cuộc chiến định dạng xảy ra.

Chúng sử dụng các file số độc quyền, giới hạn khả năng phát trên một số thiết bị nhất định hỗ trợ. Và đáng tiếc là đều chỉ phổ biến với những audiophile (những người yêu âm thanh mãnh liệt). Vào thời điểm đó, ngành công nghiệp âm thanh có xu hướng sử dụng các thuật ngữ như HD Audio và High-Resolution Audio để mô tả những định dạng này. Điều này đã gây ra một số nhầm lẫn đối với người tiêu dùng.

Đáng tiếc là những định dạng Hi-Res đầu tiên lại không sinh ra đúng thời điểm. Khoảng năm 2001, Apple đã đảo lộn thế giới nghe nhạc khi trình làng chiếc iPod đầu tiên. Chỉ sau một đêm, bất kỳ động lực phát triển nào đối với nhạc Hi-Res đã bị tiêu tan do lời hứa mang đến "hàng ngàn bài hát trong túi bạn" của Apple.

Với việc yêu cầu nhiều không gian lưu trữ, không có cách nào để đưa những file nhạc Hi-Res vào các máy nghe nhạc di động này. Trên thực tế, để chứa được lượng nhạc nhiều như vậy, iPod cũng như nhiều sản phẩm khác đều sử dụng MP3 – một định dạng nhạc số "lossy" (mất dữ liệu), cắt bỏ đi rất nhiều thông tin từ nguồn nhạc CD để đảm bảo dung lượng càng thấp càng tốt.

Dĩ nhiên, Hi-Res Audio không thể cạnh tranh. Phải đến gần 15 năm sau, dung lượng lưu trữ tăng lên, giá đủ rẻ, giúp chứa các file nhạc Hi-Res dễ dàng hơn.

Thời kỳ tái sinh của Hi-Res

Không phải ai cũng hài lòng với MP3 và iPod. Huyền thoại dòng nhạc Folk Rock, Neil Young, đã từng thẳng thẳng phê bình MP3 lẫn thứ sử dụng nó nhiều nhất vào thời điểm đó - Apple iTunes. Cuối cùng, những lời chỉ trích của Young cũng đã tạo ra hành động. Năm 2012, anh giới thiệu một nguyên mẫu ban đầu của PonoPlayer, một thiết bị nghe nhạc di động có khả năng phát nhạc Hi-Res.

Năm 2014, PonoPlayer đã được ra mắt trên Kickstart và đạt được một sự thành công vang dội trong việc kêu gọi vốn, giúp công ty có được hàng triệu USD tiền tài trợ. Dự án cũng hứa hẹn tạo ra một cửa hàng nhạc trực tuyến, giúp bạn có thể mua và tải về nhạc Hi-Res. Dẫu vậy, đến cuối cùng thì cả máy nghe nhạc lẫn cửa hàng đều không thể cất cánh, bị buộc phải khai tử vào năm 2017.

Tuy nhiên, Neil Young không phải là người duy nhất nhận thấy iPod và MP3 không thể đáp ứng được nhu cầu nhạc số. Ngay sau khi Young trình làng nguyên mẫu của mình, Sony cũng đã tiếp bước trong cuộc chơi Hi-Res. Với sức mạnh khổng lồ của mình, công ty Nhật Bản đã quyết định tích hợp Hi-Res Audio vào dải sản phẩm phong phú, thiết kế một logo phối màu đen – vàng đặc trưng để tăng tính nhận diện. Họ áp dụng nó trên mọi thứ, từ máy nghe nhạc di động cho đến đầu thu A/V, loa và tai nghe,...

Sony giao toàn quyền kiểm soát logo đó cho Hiệp hội Âm thanh Nhật Bản (JEITA) từ năm 2014. Hiện nay, trên thị trường có vô số thiết bị hỗ trợ phát nhạc Hi-Res, từ smartphone cho đến tai nghe Bluetooth, sản xuất bởi nhiều thương hiệu lớn nhỏ khác nhau và đều chịu ảnh hưởng từ hãng điện tử Nhật. Có thể nói, Sony là người dẫn dắt trào lưu này.

Hi-Res khác CD như thế nào?

Như đã nói ở trên, Hi-Res có "chất lượng tốt hơn CD" nhưng làm cách nào để cải thiện chất lượng CD? Trước khi đi vào điều đó, chúng ta sẽ cần hiểu một vài thông số định lượng chất lượng nhạc số.

Chất lượng nhạc số thường được thể hiện bằng cách sử dụng hai giá trị: bit depth (độ sâu bit) và sampling rate (tần số lấy mẫu). Đây là hai thông số thường được sử dụng khi âm thanh tương tự (analog) được chuyển đổi sang nhạc số (digital). Dĩ nhiên, giá trị càng cao, chất lượng nhạc số sẽ càng tốt.

- Sampling rate (Tần số lấy mẫu): Tần số lấy mẫu, thường được biểu thị bằng đơn vị Hertz (Hz), là số lần một mẫu được lấy tín hiệu âm thanh trong một giây. Số lần lấy mẫu tín hiệu âm thanh càng lớn, độ chi tiết thu được sẽ càng nhiều. Lấy mẫu tín hiệu âm thanh giống như quay một video liên quan đến một đối tượng chuyển động nhanh. Tốc độ khung hình (tốc độ lấy mẫu) càng cao, độ sâu cũng như độ chi tiết thu được sẽ càng nhiều, sản phẩm cuối cùng sẽ càng mượt mà.

Giả sử, bạn đang quay một con báo đang chạy ngang qua thảo nguyên. Ở tốc độ 24fps (frame per second: khung hình/giây), bạn vẫn có thể biết đó là con báo, nhưng chi tiết sẽ bị mờ đi. Với tốc độ 1000fps, bạn có thể nhìn thấy cả râu, đốm của con báo và nhận thấy đuôi của nó hơi gấp khúc. Lấy mẫu âm thanh cũng tương tự như vậy.

- Bit depth (Độ sâu bit): Độ sâu bit đề cập đến số lượng bit thông tin được lấy trong mỗi mẫu. Tiếp tục với ví dụ video phía trên, độ sâu bit tương đương với số pixel trong mỗi khung hình của video. Ảnh hưởng lớn nhất của nó đối với âm thanh đó là dynamic range (dải động) tiềm năng. Nó thể hiện sự khác biệt giữa độ nhẹ nhàng và độ lớn của bản nhạc. Nói chung, độ sâu bit cao hơn cũng sẽ kéo theo băng thông (bitrate) lớn hơn, tức nhiều bit hơn trên giây, đối với file nhạc số. Điều này nghĩa là các file nhạc sẽ nặng hơn và cần nhiều không gian lưu trữ hơn.

Nhạc CD và nhạc Hi-Res: Độ sâu bit và tần số lấy mẫu của một bản nhạc chất lượng CD là 16-bit/44.1kHz (bit depth/sampling rate). Trong khi đó, Hi-Res Audio sử dụng độ sâu bit và tần số lấy mẫu tối thiểu là 24-bit/48kHz, tức cao hơn CD, một số file còn có tần số lấy mẫu cao hơn (ví dụ 24-bit/96kHz). Khi có tần số lấy mẫu cũng như độ sâu bit lớn như vậy, bài hát sẽ chi tiết, tinh tế và giàu sắc thái hơn, đồng thời mở rộng dải tần (âm trầm sâu hơn, âm bổng cao hơn).

Về lý thuyết, tất cả những điều này đều nhắm vào tái tạo âm thanh mà bạn nghe chân thực và phong phú hơn, gần với bản thu gốc.

Những tranh cãi xung quanh chất lượng

Nếu tăng độ sâu bit và tần số lấy mẫu giúp chất lượng âm thanh trở nên tốt hơn, vậy tại sao Sony và Philips (những đồng sáng lập tạo ra tiêu chuẩn âm thanh CD) lại sử dụng 16-bit/44.1kHz? Nhiều người cho rằng các giá trị này là tất cả cần thiết để tái tạo trung thực âm thanh analog, do nhiều hạn chế từ chính thính giác con người. Họ khẳng định, chúng ta không thể nhận ra sự khác biệt giữa âm thanh lấy mẫu ở 44.1kHz và 96kHz. Bởi 44.1kHz đã vượt qua ngưỡng tần số mà tai người có thể nghe thấy, lập luận tương tự cũng được áp dụng với độ sâu bit.

Tuy nhiên, ngày càng có nhiều kỹ sư âm thanh chọn các giá trị cao hơn này để tạo ra bản thu âm của mình. Họ xác nhận, chúng có thể tạo ra sự khác biệt. Thật kỳ lạ là Apple cũng đồng ý với điều đó, dù không phải lúc nào cũng cùng quan điểm với những người đề xuất nhạc Hi-Res về cách sử dụng các thông số cao hơn này.

Trong nhiều năm qua, Táo khuyết đã khuyến khích các kỹ sư âm thanh "master" (khâu xử lý cuối cùng trong quá trình sản xuất nhạc) mọi bản thu âm của mình ở mức 24-bit/96kHz, sau đó sử dụng phần mềm của Apple để chuyển đổi những bản nhạc này xuống file AAC 256Kbps. Tương tự MP3, các file AAC đã bị nén lại và mất dữ liệu. 

Apple từng lập luận, khi tạo ra file AAC bằng quy trình Apple Digital Masters, nó mang đến hiệu quả cao hơn và không thể phân biệt với nguồn nhạc master Hi-Res từ phòng thu. Mặc dù về bản chất, nó bị nén và mất dữ liệu. Tuy nhiên, các động thái hỗ trợ nhạc lossless và Hi-Res gần đây cho thấy, nhà Táo đang đi ngược lại điều này.  

Các loại file nào được sử dụng cho Hi-Res Audio?

Để lưu trữ Hi-Res Audio, bạn sẽ cần đến một loại file có thể chứa độ sâu bit và tần số lấy mẫu cao hơn. Cả AAC lẫn MP3 đều không thể làm được điều đó. Đó là lý do tại sao bạn sẽ thấy nhạc Hi-Res có các định dạng rất lạ như AIFF, ALAC, FLAC, WAV hay DSD. Trong số này, FLAC là định dạng được sử dụng rỗng rãi nhất và 24-bit/96kHz là mức thông số phổ biến nhất. Đôi khi, bạn cũng thấy file FLAC lên tới 24-bit/192kHz.

Hạn chế lớn nhất của các file Hi-Res là chúng thường ngốn dung lượng nhiều hơn MP3. Một bài hát được mã hóa ở FLAC 24-bit/192kHz (tùy thuộc vào từng bài hát) có thể đạt dung lượng gấp 20 lần so với file MP3 tương tự được mã hóa ở chất lượng tốt nhất (320kbps/44.1kHz). Lấy bài đầu tiên trong album Gaucho của Steely Dan làm ví dụ, ở định dạng MP3 320kbps có dung lượng là 5.3MB, nhưng bản FLAC 24-bit/96kHz lại nặng đến 124MB tức nhiều hơn 23 lần.

Tất cả những định dạng file này đều không độc quyền, có nghĩa chúng được các nhà sản xuất thiết bị và đơn vị xuất bản âm nhạc sử dụng tự do mà không phải trả phí cho cơ quan cấp phép. Đây là một tin tốt cho những ai lo lắng về cuộc chiến định dạng hoặc vấn đề không tương thích. Trên thực tế, Sony, ông hoàng của các định dạng độc quyền, đã từ bỏ hoàn toàn lối kinh doanh này.

Thiết bị chuyên dụng

Đầu tiên, thiết bị bạn sử dụng để phát nhạc phải sở hữu DAC (Digital-to-Analog converter: bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự) có khả năng xử lý file Hi-Res Audio. Ngày nay, DAC tích hợp hầu hết trên máy tính cũng như đầu phát Blu-ray đều có khả năng này. Nhưng với điện thoại lại hơi khác biệt. Hầu hết điện thoại Android ngày nay đều hỗ trợ Hi-Res Audio từ phần mềm đến phần cứng. Tuy nhiên, riêng iPhone mặc định lại không hỗ trợ phát nhạc Hi-Res.

Việc thiết bị của bạn có thể chơi Hi-Res không có nghĩa chúng sẽ mang đến chất lượng nhạc tốt hơn đáng kể so với MP3. Chất lượng của DAC, bộ khuếch đại (amplifier), tai nghe hay loa đóng vai trò quan trọng trong việc tái hiện trọn vẹn bản nhạc Hi-Res. Ví dụ, hầu hết máy tính đều được tích hợp DAC có thể xử lý file nhạc Hi-Res, nhưng hiệu quả cao hay thấp thì khác nhau tùy mẫu. Ngay cả khi có thể thực hiện tốt điều đó, đường xuất ra tai nghe nếu kém cũng khiến kết quả cuối trở nên thất vọng.

Các máy nghe nhạc Hi-Res chuyên dụng, chẳng hạn như những sản phẩm của Astell & Kern, Sony, FiiO, HiBy, Pioneer, HiFiMan, iBasso, xDuoo, Shanling,... đều là những lựa chọn tốt. Những sản phẩm này được thiết kế đặc biệt để mang lại trải nghiệm nghe nhạc Hi-Res tuyệt vời ngay khi xuất xưởng. Phần cứng, thiết kế lẫn phần mềm đều đã được tối ưu kỹ cho việc phát nhạc, không bị "tạp nham" như PC hay smartphone.

Còn đối với tai nghe hay loa đang sử dụng. Tai nghe đi kèm smartphone nói chung không đủ tốt để nghe những bản nhạc chất lượng thấp, chứ đừng nói tới Hi-Res. Bạn thực sự cần nâng cấp một bộ tai nghe tử tế để tận hưởng những âm thanh mà file nhạc Hi-Res có thể mang lại. Chi tiết, độ động,... rất nhiều yếu tố sẽ được bóc tách ra. 

Như vậy, để có thể tận dụng hết lợi thế của nhạc Hi-Res, bạn phải chịu khó đầu tư. Chẳng bạn, mua một bộ DAC/amp chuyên dụng gắn ngoài cho PC của mình với giá chỉ từ 1,5 triệu đồng trở lên, nhận về chất lượng âm thanh tốt hơn hẳn trước đây. Kể cả khi chỉ sử dụng những tai nghe giá rẻ như Superlux HD681 Evo, Grado SR80e hay Sennheiser IE400 Pro,...

Liệu Hi-Res Audio có đi trước thời đại không?

Có thể trong tương lai, nhạc Hi-Res sẽ vượt mặt MP3, trở thành tiêu chuẩn cho chất lượng nhạc số. Với việc nhiều dịch vụ streaming đẩy mạnh hỗ trợ tiêu chuẩn này, đặc biệt là Apple Music. Ngoài ra, nhạc số Hi-Res cũng duy trì tất cả những lợi ích mà chúng ta mong đợi, thay vì các nỗ lực dựa trên đĩa vật lí trước đây, chẳng hạn như Super Audio CD (SACD) và DVD-Audio.

Giờ đây, thật dễ để chúng ta mua, tải về hay phát nhạc Hi-Res. Bên cạnh các cửa hàng bán nhạc như HDtracks, Qobuz, 7digital, mora,... còn có những dịch vụ streaming nhạc chất lượng cao như Amazon Music HD, Tidal,... Và dù chi phí thực hiện điều đó đôi khi cao hơn so với những định dạng lossy, nhưng chất lượng âm thanh mà chúng mang lại hoàn toàn xứng đáng nếu sử dụng với các thiết bị phù hợp.

Nhạc Hi-Res thực sự có chất lượng âm thanh tốt hơn?

Nếu so với các file MP3 có bitrate thấp, dĩ nhiên, nhạc Hi-Res mang lại chất lượng tốt hơn rõ ràng nếu thiết bị phát đủ tốt. Tuy nhiên, cũng cần phải nhắc lại, nghe nhạc còn phụ thuộc vào cảm tính, khó có thể để kết luận một file Hi-Res 24-bit/96kHz sẽ cảm xúc hơn file lossless 16-bit/44kHz đối với người nghe thông thường.

Dẫu sao đi chăng nữa, người dùng cũng sẽ được chuyển từ nhạc lossy MP3 sang lossless, chất lượng tương đương CD hoặc cao hơn. Khi sử dụng những thiết bị phù hợp, người dùng có thể cảm nhận giống với ý đồ thu âm, phối khí của nghệ sĩ. Đây chắc chắn là một tin tốt đối với giới nghệ sĩ trên toàn cầu.

Liệu Hi-Res sẽ là tương lai âm thanh?

Có thể đúng, hoặc có thể không. Trong những năm gần đây, đã có 2 định dạng âm thanh "chìm đắm" mới xuất hiện và tự tạo ra sân chơi cho riêng mình, đó là Dolby Atmos Music và Sony 360 Reality Audio. Chúng sử dụng các kỹ thuật sản xuất phòng thu mới, những thiết bị và phần mềm chuyên dụng (đối với người nghe) để mang lại trải nghiệm âm thanh vượt xa stereo 2 kênh thông thường.

Khi các định dạng này phổ biến bởi những hãng thu âm, dịch vụ phát nhạc, các nhà sản xuất thiết bị âm thanh, chúng ta có thể thấy ngành nhạc số chuyển đổi từ Hi-Res sang âm thanh không gian 3D. Chẳng hạn, không chỉ cung cấp nhạc lossless Hi-Res, Apple còn hỗ trợ thêm Dolby Atmos Music cho dịch vụ Apple Music của mình từ tháng 6. Người dùng sẽ được nghe những bản nhạc Dolby Atmos khi sử dụng tai nghe AirPods hoặc Beats có chip H1 hoặc W1, cũng như hệ thống loa tích hợp trên iPhone, iPad và Mac.

Trước mắt, nhạc Hi-Res vẫn là lựa chọn dễ tiếp cận nhất cho những ai tìm kiếm âm thanh chất lượng cao.

Lê Hữu (theo Digital Trends)