Tìm hiểu về méo tín hiệu (phần 1)

Tìm hiểu về méo tín hiệu (phần 1)

Thursday 31/01/2019 9:00 am GMT +7

Xem thêm:

Méo tín hiệu (distortion) là một hiện tượng thường gặp ở các thiết bị điện tử, thế nhưng không phải lúc nào chúng ta cũng phát hiện ra méo tín hiệu đang có mặt.

Để tận hưởng những trải nghiệm từ âm nhạc, một trong những yếu tố quan trọng nhất là giảm thiểu méo tín hiệu ở hệ thống âm thanh xuống mức thấp nhất. Cũng giống như rung chấn, méo tín hiệu là một trong những chủ đề rất được người yêu âm thanh quan tâm. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu biết hoàn toàn về méo tín hiệu và không phải ai cũng biết các loại méo tín hiệu khác nhau cũng như mức độ ảnh hưởng của chúng đến quá trình tái tạo âm thanh. Các thông tin về méo tín hiệu trên mạng thường rất sơ sài, một điều quả thực rất khó tin vì đây là một trong những chủ đề thường được bàn luận nhiều nhất. Trong phạm vi của loạt bài viết này, chúng ta hiểu về một số loại méo tín hiệu thường gặp ở các thiết bị điện tử.

Meo tuyen tinh

Méo tín hiệu có thể hiểu một cách đơn giản là bất cứ sự thay đổi nào về hàm lượng của tín hiệu điện hay hình dạng của sóng âm thanh trong quá trình truyền dẫn. Sự thay đổi thường gặp khá đa dạng, có thể là thêm hoặc bớt so với tín hiệu gốc. Méo tín hiệu âm thanh có thể chia làm hai loại lớn sau:

Loại 1 – tuyến tính, thay đổi hàm lượng biên độ.
Loại 2 – phi tuyến tính, tăng hàm lượng tần số
Loại 1 còn được biết đến với cái tên đáp tuyến tần số, thường chứa đựng cả lỗi biên độ (thay đổi về âm lượng) và lỗi pha. Loại méo tín hiệu này có thể sửa được bằng cách xử lý lại tín hiệu.
Loại 2 khá đa dạng, thường gặp nhất là méo hài âm (thêm tần số). Nếu gặp phải loại này, tín hiệu sẽ không thể sửa được.
Sau đây là một số dạng méo tín hiệu thường hay gặp

Méo tuyến tính (loại 1)

Khi tất cả các dải tần số có thể nghe được được truyền đi với mức độ của từng dải (âm lượng) giống nhau, trạng thái này được gọi là tuyến tính. Nếu có một hoặc nhiều dải tần số có mức độ khác so với các dải còn lại, trạng thái này chính là méo tín hiệu. Thông thường, người nghe có thể phát hiện ra loại méo tín hiệu này nếu sự chênh lệch vượt quá 2dB, đôi khi có thể thấp hơn do còn phụ thuộc vào băng thông của chênh lệch. Méo tuyến tính sẽ càng dễ nhận ra hơn nếu sự chênh lệch trải dài trên một khoảng tần số rộng. Băng thông và khoảng biên độ của méo tuyến tính càng hẹp, chất lượng tín hiệu đầu ra càng ít bị thay đổi. Đây là một loại méo cực kỳ phổ biến và không thể loại bỏ hoàn toàn được, do đó luôn có một ngưỡng giới hạn cho phép đối với méo tuyến tính. Con số nhỏ hơn 1.5dB cho toàn bộ phổ âm thanh nghe được thường được xem như là một con số lý tưởng. Nếu như méo tuyến tính vượt qua ngưỡng này, trải nghiệm sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp, giống như xem TV với màn hình bị lỗi điểm đen hay bị lệch màu so với tông màu gốc.

Méo băng thông (Loại 1)

Méo băng thông là một trong những biểu hiện của méo biên độ. Méo băng thông liên quan đến việc phổ âm nghe được có thể tái tạo lại được bao nhiêu phần. Mặc dù đáp tuyến tần số phẳng (khoảng tần số với các dải được coi là đồng đều trong một phạm vi, không có đỉnh quá cao hay đáy quá sâu) thường xuất hiện ở giữa phổ âm, nếu như đoạn cuối của các dải cao hoặc đoạn mở đầu các dải trầm thấp quá 3dB, các dải tần số đó không còn nằm trong phạm vi cần bằng nữa và do đó không còn nằm trong khoảng băng thông có ích nữa. Băng thông bị cắt ngắn thì độ méo tín hiệu cũng chẳng kém gì băng thông không được phẳng. Nhà sản xuất thường cung cấp các số liệu kỹ thuật, có đề cập đến băng thông nhưng không nhắc đến giới hạn sai số cho phép, điều đó khiến số liệu trở nên vô nghĩa. Một vài số liệu lại khác nhau về băng thông, khoảng dải tần tổng thể của hệ thống và đáp tuyến tần số, thông thường được xác định với mức độ roll-off -3dB ở các dải trầm và dải cao. Số liệu cũng không chỉ ra được mức độ thay đổi tuyến tính giữa các điểm đôi lúc vượt quá phạm vi +/- 3 dB.

Meo hai tong

Có lẽ quan trọng hơn cả vẫn là các tần số chúng ta không thể nghe được. Đối với các dải trầm, tần số này được gọi là tần số hạ âm. Hạ âm có thể cảm nhận được thông qua rung chấn xuất hiện trong quá trình nghe nhạc. Các tần số vượt quá giới hạn dải tần số cao của phổ sẽ được gọi là siêu âm. Rất nhiều nhạc cụ phát ra hài âm vượt qua ngưỡng nghe bình thường của người, một vài loại có thể tạo ra lượng hài âm cực lớn. Một nghiên cứu gần đây cho biết rất có thể con người có khả năng cảm nhận được các dải tần số thuộc ngưỡng siêu âm. Tuy nhiên, tầm quan trọng của việc tái tạo các tần số này lại chưa được nghiên cứu kỹ. Trên hết, tái tạo lại được siêu âm và hạ âm là những thử thách cực kỳ khó khăn. Hầu hết các bản thu hiện này đều không chứa cả hai loại âm thanh này. Liệu con người còn có thể tiến xa được hơn nữa trong công cuộc tái tạo âm thanh? Chưa ai trả lời được câu hỏi này, nhưng có lẽ tốt nhất là giới hạn phổ âm nghe được ở một chừng mực nào đó phù hợp với thực tế.

(Hết kỳ 1)

Xem:

Tìm hiểu về méo tín hiệu (phần 1)

Tìm hiểu về méo tín hiệu (phần 2)

Tìm hiểu về méo tín hiệu (phần 3)

Bạn có thể tham khảo video khác tại đây

Tác động của AudioQuest JitterBug đến USB DAC và chất lượng âm thanh

Bách Diệp

Từ khóa:

Tin liên quan