Bit depth là gì? Bit depth là một thuật ngữ được sử dụng nhiều trong lĩnh vực kĩ thuật số, tuy nhiên có lẽ với nhiều người ít tiếp xúc với công nghệ, có lẽ đây là một thuật ngữ khá xa lạ. Nếu là một người làm việc trong lĩnh vực âm thanh, bạn tất nhiên rất cần phải hiểu về Bit depth – Độ sâu số. Hôm nay, hãy cùng ADAM Muzic cùng nhau tìm hiểu nhé :).
Đối với âm thanh kĩ thuật số (digital audio), bit chính là thông tin số để máy tính có thể hiểu được những gì chúng ta muốn nó hiểu. Bit depth hay độ sâu số, chính là số lượng nhiều hay ít thông tin trong một âm thanh được lấy mẫu (sampling) từ sóng âm thực tế. Các bạn có thể xem thêm về quy trình lấy mẫu tần số. âm thanh (frequency modulation).
Và vì chứa thông tin nên mỗi bit sẽ phản ánh trực tiếp “tín hiệu” của từng mẫu âm thanh. Số bit càng lớn, lượng thông tin từ một sample sẽ càng lớn.
Âm thanh trong đĩa CD (Compact Disc Digital Audio) sử dụng độ phân giải 16 bits trên 1 sample.
Đĩa DVD-Audio và đĩa Blu-ray có thể hỗ trợ lên đến 24bits trên 1 sample.
Đến đây các bạn có lẽ vẫn còn khá mơ hồ về bit. Hãy cùng ADAM Muzic tìm hiểu nhé.
Để dễ hiểu hơn, bạn cần biết rằng máy tính của chúng ta lưu trữ mọi thông tin dưới dạng số học (tất cả mọi thứ từ hình ảnh, nhạc, văn bản…) Bộ nhớ máy tính hoạt động dựa trên hàng tỉ tỉ công tắc điện tí hon. Các công tắc này chỉ có thể ở một trong 2 chế độ: on hoặc off. Số lượng thông tin được diễn tả từ bằng chế độ on – off của một cái công tắc này chính là 1 bit.
Vậy, giờ chúng ta làm gì với nó?
Có thể thấy được rằng bit là đơn vị thông tin cơ bản nhất để giao tiếp giữa mọi thứ bên ngoài với máy tính. Vậy với 1 bit bạn có thể lưu trữ những câu trả lời cho câu hỏi yes/no, hoặc những vấn đề logic bằng true/false, hoặc những dấu đại số như +/- hay tình trạng hoạt động của một thiết bị như on/off. Nhưng phổ biến nhất người ta thường biểu diễn bằng một cặp số nhị phân (binary digit) là 0/1. Bạn có thể lưu trữ… mọi thứ!
Như vậy, nếu bạn có 1 bit, bạn sẽ có 2 cách sắp xếp, hoặc 0, hoặc 1.
Nếu bạn có 2 bit ? Bạn sẽ có thể tạo ra 4 cách sắp xếp từ việc kết hợp tắt mở các vị trí trên 2 cái “công tắc” đó: 00,01,10,11. Và bạn có thể dùng 4 giá trị đó để diễn tả những thông tin, ví dụ như A, B, C, D.
3 bit? Bạn sẽ có 8 cách sắp xếp kết hợp: 000, 001, 011, 010, 100, 101, 111 , 110. Như vậy, bạn đã có thể lưu trữ nhiều thông tin hơn.
Với 8 bit, bạn có 256 cách sắp xếp và có thể lưu trữ được 256 thông tin.
Với 16 bit, chúng ta có 65,536 cách sắp xếp có thể lưu trữ được 65,536 thông tin.
Với 24 bit, con số sẽ là 16,777,216 cách sắp xếp.
Hiện nay, đối với các hệ thống âm thanh kĩ thuật số, chúng ta đã có chuẩn 32 bit tương đương với 4,294,967,296 (trên 4 tỉ) cách sắp xếp. Con số khổng lồ này quả thật rất ấn tượng, và khoa học công nghệ vẫn đang ngày càng phát triển để tăng số bit này lên nhằm mục đích biểu đạt thông tin đầy đủ và chính xác hơn.
Nhưng bên cạnh việc biểu đạt thong tin chính xác hơn, việc nâng cao số bit cũng đồng nghĩa với việc làm tăng dung lượng lưu trữ lên rất nhiều lần. Để hiểu rõ hơn, các bạn có thể xem qua bảng tính công thức sau:
Có vẻ khá khó khăn đối với một số bạn không quen nhìn vào các phép tính.
Để đơn giản hơn, các bạn có thể xem bảng tính dung lượng của từng file audio (mono) sau khi thiết lập các mức bit depth và sample rate khác nhau:
Còn đối với file stereo, chúng ta sẽ dùng công thức sau nhé. Thật ra cũng giống với công thức trên nhưng ta sẽ nhân đôi lên để phù hợp với 2 kênh trong stereo thôi :).
Đây là bảng tính dung lượng của từng file audio (stereo) sau khi thiết lập các mức bit depth và sample rate khác nhau:
Hy vọng qua bài viết này, các bạn đã bổ sung thêm cho mình những kiến thức nền tảng trong lĩnh vực âm thanh. ADAM Muzic chúc các bạn thành công.
Biên soạn: Đoàn Nhược Quý – ADAM Muzic Production.
