Rất vui được gặp lại quý vị và các bạn trong video mới nhất của Tapchihifi TV. USB, Coxial và Optical là 3 loại giao tiếp rất thông dụng trong việc truyền tải tín hiệu digital. Trong 3 loại giao tiếp digital nói trên thì USB xuất hiện muộn nhất, kế thừa và phát triển ưu điểm của 2 loại giao tiếp còn lại trong khi gần như không có nhược điểm.
USB audio được thiết kế theo tiêu chuẩn chung, có thể dùng để kết nối nhiều thiết bị với nhau. Đó là lý do chúng xuất hiện ở khắp nơi, từ máy tính, tivi thông minh, tv box, máy nghe nhạc cho tới ampli. Giao tiếp audio có khả năng vừa truyền tải tín hiệu, vừa cấp nguồn cho thiết bị và đặc biệt có tốc độ rất cao cung như băng thông cực lớn. Chính vì vậy, USB được đánh giá là một trong những giao tiếp dùng để truyền tải tín hiệu digital tốt nhất hiện nay. Trong video ngày hôm nay, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về một vài đặc điểm của giao tiếp quen thuộc này nhé.
Giao tiếp Universal Serial Bus, hay còn gọi là USB, ban đầu được thiết kế để kết nối các thiết bị ngoại vi với một PC, thay thế cho các cổng nối tiếp và song song như cổng DB-25 và cổng DE-9 ở trên các máy tính thời kỳ đầu. Sự phổ biến của các music server dựa trên nền tảng PC đã giúp cho loại giao tiếp USB tiến dần vào lĩnh vực audio digital, không phải chỉ ở phân khúc sơ nhập mà ngay cả ở phân khúc cao cấp cũng có. Cổng USB mà chúng ta thường biết đến, Type A và Type B, hay được dùng để kết nối giữa máy tính và DAC. Nhìn chung tất cả các thiết bị hiện đại đều được trang bị cổng USB.
Kết nối giữa máy MAC và DAC thường rất đơn giản, trực quan. Người dùng chỉ cần nối cáp USB giữa hai thiết bị là máy MAC sẽ tự động nhận diện DAC. Đối với máy tính dùng hệ điều hành Windows thì sẽ phức tạp hơn một chút, thông thường người dùng phải cài đặt thêm USB driver để máy có thể nhận diện được DAC.
Hầu hết các DAC với cổng đầu vào USB hiện nay đều sử dụng giao thức USB 2.0. Băng thông của giao thức này tương đối lớn, lên đến 480Mbps và nhanh hơn bất cứ tín hiệu audio digital độ phân giải cao nào. Do đó, các bộ DAC hiện đại có thể xử lý tín hiệu PCM với chất lượng lên đến 32-bit/768kHz. Dù vậy, một số DAC vẫn sử dụng giao thức USB 1.0 với tần số lấy mẫu 96kHz. Vấn đề này thực chất không phải do cổng USB mà là do nhà sản xuất sử dụng những chip DAC phù hợp với các sản phẩm giá thành thấp của họ. Đổi lại, ưu điểm của DAC dùng USB 1.0 là người sử dụng không cần phải cài thêm bất cứ driver nào. Máy tính dùng hệ điều hành Windows vẫn nhận diện trực tiếp các thiết bị dùng loại cổng này.
Một cáp USB đặc thù, dành riêng cho audio thường sẽ có kết nối Type A để cắm vào máy tính và kết nối Type B để cắm vào DAC. Hiện nay chuẩn USB 3.1 xuất hiện từ 2013 với một đại diện mới là kết nối Type C đang ngày càng trở nên phổ biến, khiến chủng loại dây cáp càng trở nên đa dạng. Dù vậy, kết nối Type A và Type B đã xuất hiện khá lâu và rất phổ biến, vậy nên vẫn cần một khoảng thời gian dài trước khi chúng bị biến mất hoàn toàn.
Nhìn chung, đối với tất cả các loại giao tiếp digital, bao gồm cả S/PDIF và AES/EBU, thiết bị nguồn phát như đầu CD hay máy vi tính sẽ đóng vai trò làm bộ đếm xung chủ và từ đó, DAC bắt buộc phải tuân theo. Phương pháp này có khá vài vấn đề, chủ yếu vì hai lý do sau: Thứ nhất, xung nhịp do DAC thu hồi được từ luồng dữ liệu thường sẽ có sai sót lớn về mặt thời gian, tức là các jitter, có thể làm suy giảm chất lượng âm thanh. Thứ hai, xung nhịp do máy tính tạo ra thường không được tối ưu hóa tốt, do đó độ nhiễu ồn và nhiễu jitter sẽ khá cao. Các USB DAC thời kỳ đầu đều hoạt động theo cách này, gọi là adaptive mode, thường bị suy giảm nghiêm trọng về mặt chất lượng âm thanh.
Rất nhanh chóng, các nhà sản xuất xử lý vấn đề này bằng cách tạo ra USB có chế độ asynchronous, tức là bộ đếm xung của DAC sẽ hoạt động độc lập, không dựa vào bộ đếm xung của PC nữa. Kỹ thuật này giúp giảm hẳn nhiễu jitter, từ đó khiến chất lượng âm thanh tốt hơn. Chế độ asynchronous biến giao tiếp USB trở thành một giao tiếp chất lượng cao, chỉ cần người dùng biết cách thiết lập đúng cho giao tiếp USB là được. Khác với các giao tiếp khác, USB rất đa dạng về chất lượng âm thanh. Một số DAC không thể phát huy được hết tác dụng của mình là do kết nối USB có chất lượng quá thấp, không đảm bảo được như yêu cầu.
Nếu người dùng sở hữu một DAC thế hệ cũ, không có cổng USB nhưng lại muốn kết nối với cổng USB của máy tính, họ có thể dùng một bộ chuyển USB sang S/PDIF. Những thiết bị này khá nhỏ gọn, giá thành thấp nhưng chất lượng âm thanh thường không cao cấp. Một vài bộ chuyển USB sang S/PDIF có chất âm tốt nhưng giá lại thường quá đắt so với mặt bằng chung. Các bộ chuyển này trên thực tế còn vượt trội hơn bất cứ giao tiếp USB nào được tích hợp vào DAC vì chúng cách li các mạch DAC nhạy cảm khỏi máy vi tính, đồng thời đếm lại xung tín hiệu với độ chính xác cao hơn.
Một điều nữa cần chú ý, đó là các USB DAC giá rẻ thường lấy điện nguồn từ máy tính thông qua USB bus, chúng không cần phải cắm điện ở ngoài nên rất tiện lợi. Một số khác có nguồn điện tích hợp hoặc có mạch nguồn ngoài để nhận dòng xoay chiều, sau đó chuyển thành dòng một chiều để gửi đến DAC.
Với những ưu điểm vượt trội về băng thông, chất lượng định dạng hỗ trợ được cũng như khả năng hạn chế jitter ở các thiết bị thế hệ mới do sử dụng chế độ USB asynchronous, giao tiếp USB đang ngày càng trở nên phổ biến trên các thiết bị âm thanh, thậm chí còn là một phần không thể thiếu của các hệ thống digital. Rất cám ơn quý vị và các bạn đã theo dõi video ngày hôm nay của chúng tôi. Còn giờ, thời lượng của chương trình đã hết. Hẹn gặp lại trong những số tiếp theo của Tapchihifi TV.
Tapchihifi TV
