Tín hiệu âm thanh analog và digital là gì? So sánh và cách chuyển đổi

Lạc Việt Audio 01/12/2021 308 lượt xem

Hiện nay chúng ta đang sử dụng rất nhiều loại thiết bị âm thanh như loa karaoke, loa line array, loa âm trần,… và các thiết bị xử lý tín hiệu âm thanh như amply karaoke, cục đẩy công suất,…. Nhưng bạn có thực sự hiểu về chúng. Nếu chưa hãy cùng Lạc việt Audio tìm hiểu một cách đầu đủ nhất về chủ đề này nhé.

Tín hiệu âm thanh là gì

Tín hiệu âm thanh là một đại diện của âm thanh dùng để truyền đạt và trao đổi các thông tin dưới dạng âm thanh. Tín hiệu âm thanh tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như dạng sóng âm, sóng vô tuyến, dữ liệu số,… có dạng con người có thể nghe và hiểu được nhưng cũng có dạng não bộ con người không thể nghe và hiểu. Đối với dạng tín hiệu âm thanh hiện nay con người có thể nghe được sẽ trong khoảng dải tần số 20 Hz – 20.000 Hz, là giới hạn dưới và trên của thính giác con người.

Tín hiệu âm thanh là một dạng chuyển đổi của âm thanh, nó là công cụ để truyền tải và lưu trữ

Tín hiệu âm thanh là một dạng chuyển đổi của âm thanh, nó là công cụ để truyền tải và lưu trữ

Tín hiệu âm thanh có thể được truyền trực tiếp qua không khí như khi con người nói chuyện với nhau, tạo ra sóng âm và áp xuất, làm giao động các hạt không khí trong môi trường và sẽ truyền đến tai người bên kia. Các hạt không khí sẽ giao động ít dần khi đi xa, dẫn đến khi chúng ta nói chuyện ở quá xa nhau thì sẽ khó nghe hoặc có thể không nghe thấy nữa. Tín hiệu âm thanh gián tiếp được truyền đi dưới dạng sóng vô tuyến như sóng đài FM, sóng bluetooth,… thì con người không nghe được nhưng lại có thê truyền đi xa hơn rất nhiều

Tín hiệu âm thanh analog là gì

Tín hiệu âm thanh analog là loại tín hiệu đang được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong âm thanh và nó cũng là dạng căn bản của âm thanh để truyền đạt để con người hiện nay có thể nghe được nên gần như sẽ cực khó để có thể thay thế. Những thông tin quan trọng nhất về tín hiệu analog mà bạn càn biết sẽ có dưới đây.

Tín hiệu âm thanh analog vẫn là loại tín hiệu được dùng đơn giản và thông dụng nhất hiện nay

Tín hiệu âm thanh analog vẫn là loại tín hiệu được dùng đơn giản và thông dụng nhất hiện nay

Âm thanh analog là gì

Âm thanh analog là một loại tín hiệu âm thanh có thể truyền đi xa, ở nhiều dạng hình thức khác nhau, có cả dạng con người nghe được và không nghe được. Từ analog trong tiếng anh có nghĩa là liên tục nhưng trong âm thanh có nghĩa là âm thanh lúc sau sẽ tương tự âm thanh lúc trước nhưng chỉ giống về tần số chứ cường độ, độ lớn của tín hiệu thì có sự thay đổi. Tín hiệu analog thường được biểu diễn dưới đồ thị XY (cos sin) có hình parabol liên tục nên được gọi là tín hiệu âm thanh liên tục.

Tín hiệu âm thanh analog là tín hiệu liên tục và tương đương được hình thành và truyền đạt dạng sóng

Tín hiệu âm thanh analog là tín hiệu liên tục và tương đương được hình thành và truyền đạt dạng sóng

Ví dụ để bạn dễ hình dung thì âm thanh analog giống như một bức ảnh màu. Nó được truyền đến tay người ở gần thì có thể còn nguyên vẹn, truyền tới những người xa hơn thì tấm ảnh vẫn giữ nguyên bố cục và màu sắc nhưng kích thước đã bị nhỏ đi nhiều.Trong các thiết bị điện, tín hiệu analog chính là dòng điện, trong cuộc sống thường ngày tín hiệu analog có thể là tiếng ca hát, hình ảnh ta thấy, trong viễn thông và truyền tin là sóng điện từ (tức ánh sáng không nhìn thấy) cho Tv, đài FM sử dụng hiện nay.

Các loại âm thanh analog

Âm thanh analog hiện nay được chia thành hai loại chính, sự phân loại này dựa trên đặc điểm nhận biết âm thanh và các dạng sóng của con người. Dù nó được sao chép, lưu trữ hay khuếch đại lên thì âm thanh analog sẽ luôn giữ lại đặc điểm giống dạng sóng mà nó đang có.

Có hai loại âm thanh analog, là dạng chúng ta có thể nghe hiểu và dạng không thể nghe hiểu

Có hai loại âm thanh analog, là dạng chúng ta có thể nghe hiểu và dạng không thể nghe hiểu

a. Tín hiệu âm thanh analog trực tiếp: dang này con người có thể trực tiếp nghe và sử dụng được luôn. Nó chính là dạng sóng và giao động không khí mà chúng ta đã nói phía trên. Đây là dạng cuối cùng mà chúng ta sử dụng để cảm nhận tất cả các âm thanh hiện nay.

Vì vậy tất cả các dạng loa từ lớn đến nhỏ xíu đều có màng loa, khi phát nhạc đều cần rung động, nên khi màng loa bị rách hay hư hỏng thì bạn không thể nghe tiếng chuẩn nữa hoặc không thể nghe thấy âm thanh nữa. Chính thanh quản của chúng ta cũng rung động khi nó nên mới tạo ra được âm thanh, nếu dây thanh quản bị đau, bạn nói sẽ rất khó hoặc mất tiếng.

Loại tín hiệu âm thanh analog dưới dạng sóng nằm trong dải tần số 20 Hz đến 20.000 Hz

Loại tín hiệu âm thanh analog dưới dạng sóng nằm trong dải tần số 20 Hz đến 20.000 Hz

b. Tín hiệu âm thanh analog gián tiếp: là dạng mà con người không thể nghe và cảm nhận được trực tiếp nhưng sau khi qua các thiết bị chuyển đổi thì có thể nghe được. dạng này là những dạng sóng có thể truyền đi xa và rất xa, Ví dụ như song vô tuyến, dòng điện,… Nó không bị giới hạn nhiều bởi khoảng cách như dạng trực tiếp nhưng nó vẫn bị tác động trong quá trình truyền tải.

Như trong một số những hệ thống âm thanh, nếu đường dây quá dài thì âm thanh có thể bị nhiễu hay méo tiếng, lệch tiếng so với ban đầu. Tuy nhiên đây vẫn là một phát mình lớn của con người để lưu trữ và truyền tải âm thanh đi xa, bên cạnh đó còn là khuếch đại âm thanh, đều là những vai trò không thể thiếu trong nhưng hệ thống âm thanh sân khấu. âm thanh đám cưới hay trên quy mô lớn như âm thanh thông báo, âm thanh công cộng.

Đặc điểm của âm thanh analog là gì

Âm thanh analog dần được phát triển lên những đỉnh cao để vừa có thể truyền tải đi xa hơn, nhanh hơn và tính chính xác cao hơn cộng với chất âm nhạc ngày càng được gần gũi, chân thực và mang tính giải trí, thư giãn cao hơn.

Đây là dòng tín hiệu âm hanh cơ bản, chân thực, thiết bị có giá thành vừa phả

Đây là dòng tín hiệu âm hanh cơ bản, chân thực, thiết bị có giá thành vừa phả

Những đặc điểm của âm thanh analog bao gồm:

  • Độ chân thực và truyền cảm cao tới con người cũng như các loài động vật
  • Là dạng tín hiểu âm thanh cơ bản và luôn trường tồn từ trước khi con người biết tới nó cho đến khi con người phát triển nó
  • Có tính tương tự và liên tục, bị ảnh hưởng nhiều bởi yếu tố môi trường và khoảng cách
  • Có thể nghe trực tiếp, truyền đi xa hoặc lưu trữ lâu dài
  • Luôn tồn tại dưới dạng động chứ không tồn tại dưới dạng tĩnh. Về bản chất, chỉ khi tín hiệu âm thanh được truyền tải dưới dạng sóng thì mới được xem là dạng âm thanh analog, hoặc các dạng lưu trữ trước đây như trên đĩa than Vinyl, băng từ cassette,…phim nhựa quang học

Âm thanh kỹ thuật số – digital là gì

Khi nói về thiết bị hay bất cứ thứ gì liên quan đến kỹ thuật số bạn có thể nhớ ngay tới những dạy nhị phân. Đó cũng chính là nền tảng của âm thanh digital hay người ta còn gọi là âm thanh kỹ thuật số. Âm thanh digital là tín hiệu âm thanh được chuyển đổi, truyền tải và lưu trữ dưới dạng mã hóa bởi các dãy nhị phân, đơn vị đo là bit, Từ các giao động sóng âm thực tế, qua các công cụ chuyển đổi ban đầu như micro, máy ghi âm,… sẽ được chuyển đổi thành các dãy nhị phân tương đường để truyền tải hoặc lưu trữ lại.

Âm thanh kỹ thuật số là bước phát triển mới của nhiều ứng dụng và lưu trữ âm thanh

Âm thanh kỹ thuật số là bước phát triển mới của nhiều ứng dụng và lưu trữ âm thanh

Âm thanh digital được ứng dụng dựa trên sự ra đời và phát triển của hệ nhị phân và đây cũng được xem là bước ngoặt trong lĩnh vực âm thanh. Nó đã thay đổi gần như hoàn toàn cách lưu trữ âm thanh truyền thống cũng như thay đổi nhiều cách thức truyền tải thông tin về âm thanh. Nó cũng giải quyết nhiều vấn đề mà tín hiệu âm thanh analog đang gặp phái

Đặc điểm của âm thanh digital là gì?

Âm thanh digital con người sẽ không thể nghe và hiểu được nếu không thông qua các thiết bị chuyển đổi kỹ thuật số. Chúng được tồn tại dưới cả dạng bản cứng như các đầu đĩa DVD, VCD mà cũng có thể dưới dạng nhưng bản mềm như các file trên máy tính, các bản nhạc MP3 trên điện thoại,…

âm thanh digital hiện đại, độ lưu trữ và chính xác cao nhưng cần chi phí đầu tư nhiều

âm thanh digital hiện đại, độ lưu trữ và chính xác cao nhưng cần chi phí đầu tư nhiều

Những đặc điểm riêng biệt mà âm thanh digital có đó là:

  • Lưu trữ bằng dữ liệu mã hóa nên sẽ không bị biến đổi và tác động bởi môi trường hay khoảng cách
  • Con người không thể hiểu hay nghe trực tiếp tín hiệu âm thanh digital
  • Truyền đạt hay lưu trữ được nhiều hơn trên một đường dây
  • Có thể phát triển hơn nữa ở tương lai

So sánh âm thanh digital và analog

Đây là hai loại tín hiệu âm thanh được dùng song hành cùng nhau hiện nay và gần như chúng chỉ hỗ trợ nhau cực kì nhiều trong các không gian âm thanh. Nếu bắt chúng ta phải tìm ra một điều kiện nào chỉ dùng đơn thuần âm thanh analog hay âm thanh digital thì nó gần như chỉ có ở thời kì trước đây hoặc nhưng điều kiện không có các thiết bị âm thanh.

âm thanh digital và analog là song song phát triển và hỗ trợ lẫn nhau, rất khó để tách biệt

âm thanh digital và analog là song song phát triển và hỗ trợ lẫn nhau, rất khó để tách biệt

Ưu điểm và nhược điểm của tín hiệu âm thanh analog

Âm thanh analog là dạng âm thanh tự nhiên mà chúng ta sử dụng hàng ngày nên đương nhiên vai trò hay bản chất của nó là không thể thay thế. Tuy nhiên, đối với nhu cầu hiện đại và các loại thiết bị âm thanh ra đời kéo theo nhiều yêu cầu hơn đối với các loại tín hiệu âm thanh thì chúng ta vẫn phải công nhận rằng âm thanh analog vẫn có nhiều điểm còn cần bù đắp.

Ưu điểm

 Nhược điểm
  • Con người có thể cảm nhận được ở một số dải
  • Có thể thay đổi hay tác động một cách dễ dàng hơn khi cần
  • mang tính liên tục và tương đồng nên chất âm giữ chuẩn
  • Tín hiệu truyền đạt nhanh chóng
  • Có thể truyền đi xa ở một phạm vi nhất định
  • Âm sắc độc đáo và có tính nghệ thuật và sáng tạo cao khi tác động
  • Chi phí tạo ra các thiết bị sử dụng tín hiệu âm thanh analog thấp
  • Dễ bị nhiễu hay bị kém tín hiệu khi truyền đi xa hay sao chép qua nhiều thiết bị.
  • Bị giới hạn bởi khoảng cách. Không thể truyền đi quá xa
  • Có thể lẫn khá nhiều tạp âm
  • Lượng tín hiệu lưu trữ không được nhiều trên mỗi thiết bị, cồng kềnh, tốn diện tích.

Ưu điểm và nhược điểm của tín hiệu âm thanh digital

Đây là dạng tín hiệu âm thanh hiện đại được ứng dụng ngày càng nhiều hơn trên các thiết bị âm thanh ngày nay. Nó đã hỗ trợ cực kì nhiều cho các nhu cầu âm thanh hiện đại và tạo ra nhiều công nghệ mang tính bước ngoặt trong lĩnh vực âm thanh.

Ưu điểm Nhược điểm
  • Có thể lưu trữ được số lượng dữ liệu âm thanh lớn
  • Lưu trữ chuẩn và hoàn toàn không bị sai lệch gì về từng giai điệu hay thanh âm, chuẩn đến từng chi tiết nếu đảm bảo đầy đủ các dữ liệu
  • Không bị giới hạn bởi khoảng cách, chỉ cần có đường truyền, bạn có thể gửi đi xa nửa vòng trái đất mà âm thanh vẫn chuẩn
  • Có thể truyền tải được nhiều đường âm thanh trên một đơn vị thời gian.
  • Quá trình trao đổi gọn nhẹ và nhanh chóng
  • Có độ trễ âm thanh cao vì nó không thể dùng trực tiếp như sóng âm mà nó còn phải mã hóa tại tiết bị đầu vào, sau đó lại phải giải mã tại thiết bị đầu ra. nên sẽ tạo ra độ trễ nhất định
  • Chi phí chế tạo sản xuất thiết bị đắt đỏ dẫn đến giá thành cao.
  • Không thể nghe hiểu một cách trực tiếp
  • Yêu cầu các thiết bị hiện đại
  • dễ bị sao chép và đánh cắp hơn
  • Chất lượng bị ảnh hưởng nhiều bởi tốc độ đường truyền tín hiệu

So sánh âm thanh digital và analog

Âm thanh analog và digital đều gần như không thể tồn tại độc lập trong điều kiện và các yêu cầu về âm thanh hiện nay. Cả hai loại chỉ có thể song sóng tồn tại và hỗ trợ lẫn nhau. Nhìn chung, âm thanh analog vẫn được dùng phổ biến hơn vì yêu cầu về kỹ thuật và độ thân thiện với đại đa số người dùng thiết bị âm thanh đều cao hơn. Hơn nữa, chi phí mua các dòng thiết bị âm thanh analog cũng rẻ hơn khá nhiều. Trong nhưng dàn nhạc sống hay âm thanh xử lý ngay tại chỗ người ta đa số đều dùng âm thanh analog còn với nhưng âm thanh cần lưu trữ và cần quảng bá đi xa người ta sẽ dùng thêm nhiều thiết bị âm thanh digital nữa.

âm thanh analog sẽ phù hợp với những sân khấu biểu diễn trực tiếp hay âm thanh được sử dụng luôn

âm thanh analog sẽ phù hợp với những sân khấu biểu diễn trực tiếp hay âm thanh được sử dụng luôn

Một ví dụ để bạn dễ hiểu đó chính là dàn karaoke gia đình của bạn. Với chiếc micro không dây hoặc có, chuyển sóng giao động bởi dọng hát của bạn thành sóng vô tuyến (micro không dây) hay sóng điện (micro có dây), sau đó chuyển tới đầu thu rồi chuyển tới vang số. Tại vang số bạn có thể điều chỉnh các sóng này trực tiếp bằng các nút chỉnh mic, chỉnh nhạc, effect,…

Sóng đã được điều chỉnh sẽ chuyển tới cục đẩy công suất để khuếch đại cường độ của sóng lên đến mức có thể làm di chuyển cuộn coil được gắn vơi màng loa và làm rung màng loa. Màng loa rung sẽ phát ra sóng dao động âm thanh người nghe được. Chúng ta hoàn thành quá trình chuyển đổi các dạng sóng analog. Nếu trong quá trình này có ai đó quay phim hay ghi âm lại bằng điện thoại hay máy quay, thì chiếc máy đang biến đổi sóng âm và các hình ảnh thành tín hiệu digital. Nó có thể được lưu trữ ngay hoặc truyền trực tiếp tín hiệu sang bên kia bán cầu thông qua facebook, zalo,… ngay lúc đó.

Những dạng âm thanh cần truyền đi xa, nhanh và lưu trữ nhiều thường dùng âm thanh digital

Những dạng âm thanh cần truyền đi xa, nhanh và lưu trữ nhiều thường dùng âm thanh digital

Cũng vì những đặc điểm riêng biệt của âm thanh analog và âm thanh digital nên khi người ta muốn sử dụng một đường tổng hợp được nhiều đường tín hiệu cho các loa riêng biệt như trong hệ thống rạp chiếu phim hay những bộ âm thanh vòng 5.1, âm thanh vòm 7.1 thì người ta sẽ dùng tín hiệu digital thay vì analog.

Cách chuyển đổi âm thanh analog sang digital và ngược lại

Nếu chúng ta đi tìm hiểu sâu xa và dưới góc nhìn của các chuyên gia kỹ thuật thì bạn sẽ mất khá nhiều thời gian và công sức để có thể hiểu được. Vậy ở đây chúng tôi sẽ giải thích cho bạn hiểu một cách cơ bạn và bao quát nhất về nó, bạn vừa dễ hình dung mà lại không tốn quá nhiều thời gian.

Chuyển đổi thưởng là tín hiệu analog thành digital (mã hóa) sau đó tín hiệu digital chuyển lại analog (giải mã)

Chuyển đổi thưởng là tín hiệu analog thành digital (mã hóa) sau đó tín hiệu digital chuyển lại analog (giải mã)

Lấy ví dụ như bên trên, trong trường hợp bạn đang livestream buổi hát karaoke của gia đình mình. Đầu tiên sẽ diễn ra sự chuyển đổi từ âm thanh analog sang digital. Âm thanh analog dưới dạng sóng âm từ loa và nhưng người tham gia phát ra. Nó được chuyển sang dạng âm thanh kỹ thuật số và truyền tới những thiết bị kỹ thuật số khác đang xem livestream của bạn, thiết bị sẽ biến đổi từ tín hiệu digital sang tín hiệu analog, từ đó mà phát ra tạo loa máy tính hay loa điện thoại. Nhờ vậy bạn có thể thấy và nghe được những gì đang diễn ra ở bên kia. Đó cũng là nguyên nhân vì sao nếu mạng yếu, hay chậm, hình ảnh và đừng truyền tín hiệu digital bị ngắt quãng, cũng làm hình ảnh và âm thanh bạn nghe trở nên méo mó và không sắc nét, chuẩn xác nữa.

Các buổi livestream hay gọi videocall chính là ứng dụng sự chuyển đổi linh hoạt giữa 2 dạng tín hiệu

Các buổi livestream hay gọi videocall chính là ứng dụng sự chuyển đổi linh hoạt giữa 2 dạng tín hiệu

Còn cách chuyển đổi âm thanh analog sang digital sâu hơn có thể hình dung như sau: Bạn hát hay lời nhạc mang dải tần số 100 Hz thì được mã hóa sang dãy nhị phân là 101000,  với tần số 200 Hz thì được mã hóa với dãy số là 101010. Những dải tần và giai điệu giống nhau thì sẽ được mã hóa thành các dãy số giống nhau còn các giai điệu khác nhau sẽ được mã hóa thành nhưng dãy số khác nhau. Từ đó cả bài nhạc sẽ được mã hóa thành 1 file dữ liệu. File này có thể truyền trực tiếp hoặc lưu trữ lại. Còn ngược lại, quá trình chuyển đổi từ digital sang analog là máy đọc các dãy số nhị phân sau đó quy ra các giai điệu tương ứng như lúc đầu.

Quá trình biến đổi sâu bên trong sẽ khá phức tạp nhưng chúng ta có thể hình dung cơ bản như hình

Quá trình biến đổi sâu bên trong sẽ khá phức tạp nhưng chúng ta có thể hình dung cơ bản như hình

Đây là những ví dụ cơ bản để bạn có thể hình dung mộ các tổng quan và dễ hiểu nhất. Quá trình chuyển đổi âm thanh analog sang digital nếu đi vào chi tiết sẽ phức tạp hơn nhiều nhưng nếu bạn chỉ cần tìm hiểu ở mức phổ thông thì chỉ cần đến như vậy cũng đã khá chắc về kiến thức.

Mong rằng những chia sẻ của chúng tôi đã giúp các bạn cơ bản trả lời được câu hỏi: Tín hiệu âm thanh là gì? Âm thanh analog là gì hay âm thanh digital là gì? cũng như có thêm được nhưng kiến thức mình bạn đang cần

Mua thiết bị âm thanh chính hãng giá tốt nhất tại Lạc Việt Audio

Hãy để lại bình luận nếu bạn có bất cứ thắc mắc gì về các thiết bị âm thanh hay muốn tìm hiểu thêm về các sản phẩm của chúng tôi. Đừng ngần ngại gọi ngay số 0982 655 355 để chúng tôi có thể tư vấn miễn phí cho bạn nhé.

Gửi tới các bạn lời chúc vui vẻ và hân hoan!


MR. Tài 0982 655 355