Như vậy là sau khi qua 2 phần trong 25 lịch sử của đĩa CD, hôm nay chúng ta sẽ đi qua tiếp phần 3. Anh em nào chưa đọc các phần trước thì có thể xem lại
Vào năm 1980 Pioneer và Sharp đề xuất 1 định dạng đĩa âm thanh với kích thước 13.5cm có sample rate trong khoảng 44.1~50kHz/16-bit. Định dạng này sẽ có thời lượng tối đa là 60 phút và được chơi trên máy Laser Video Player (hỗ trợ cả đĩa 12-inch). Đề xuất này tuy nhiên bị cạnh tranh bởi Sony và Philips bằng định dạng kỹ thuật số logarit. Với định dạng này, số sample sẽ thay đổi theo tần số và tần số càng cao thì càng ít sample, cũng có nghĩa là độ rộng của dải tần âm thanh sẽ phụ thuộc vào tần số lấy mẫu.
Tần số lấy mẫu càng lớn thì băng tần âm thanh sẽ càng rộng. Điều này có nghĩa là tiêu chuẩn 48kHz cho Digital Audio Tape Recorder (DAT) sẽ tương ứng băng tần âm thanh lớn hơn 24kHz. Mức tần số lấy mẫu 400kHz sẽ tương ứng với băng tần âm thanh DC 200kHz không chuyển phase, và mốc risetime nhanh cũng bị ngăn trở trong giới hạn 20kHz của định dạng CD. Mức băng thông lớn sẽ là cần thiết để tạo ra chất lượng âm thanh trung thực và tự nhiên nhất.
- Lược sử 25 năm đĩa nhạc CD - Phần 1: Những đốm sáng ý tưởng
- Lược sử 25 năm đĩa nhạc CD - Phần 2: Tiến đến tương lai
Vào năm 1980 Pioneer và Sharp đề xuất 1 định dạng đĩa âm thanh với kích thước 13.5cm có sample rate trong khoảng 44.1~50kHz/16-bit. Định dạng này sẽ có thời lượng tối đa là 60 phút và được chơi trên máy Laser Video Player (hỗ trợ cả đĩa 12-inch). Đề xuất này tuy nhiên bị cạnh tranh bởi Sony và Philips bằng định dạng kỹ thuật số logarit. Với định dạng này, số sample sẽ thay đổi theo tần số và tần số càng cao thì càng ít sample, cũng có nghĩa là độ rộng của dải tần âm thanh sẽ phụ thuộc vào tần số lấy mẫu.
Tần số lấy mẫu càng lớn thì băng tần âm thanh sẽ càng rộng. Điều này có nghĩa là tiêu chuẩn 48kHz cho Digital Audio Tape Recorder (DAT) sẽ tương ứng băng tần âm thanh lớn hơn 24kHz. Mức tần số lấy mẫu 400kHz sẽ tương ứng với băng tần âm thanh DC 200kHz không chuyển phase, và mốc risetime nhanh cũng bị ngăn trở trong giới hạn 20kHz của định dạng CD. Mức băng thông lớn sẽ là cần thiết để tạo ra chất lượng âm thanh trung thực và tự nhiên nhất.
Độ phân giải tối đa của 1 hệ thống sẽ phụ thuộc vào tần số xung (clock) và đa số thiết bị ở thời điểm năm 1980 đều có tần số xung khá nhỏ. Tần số xung cao cũng cung cấp mức bit rate cao hơn, ví dụ như định dạng SACD sử dụng phương thức chuyển đổi low-bit và không có độ động như Pulse Code Modulation (PCM), hay CD.
Từ đây cũng xuất hiện các tranh cãi về chất lượng giữa analog và digital. Người ta thắc mắc cái nào là tốt hơn, tuy nhiên câu hỏi chính xác phải là: "Làm cách nào để digital cho chất lượng tốt hoặc hơn so với analog?"
Ưu điểm của analog là không tồn tại mốc giới hạn (hay còn gọi là brickwall filter) trong băng tần tương ứng, nghĩa là nó có thể biến đổi linh hoạt ở 20kHz (đĩa LP), 8kHz (đĩa 78RPM Shellac) hay 30kHz (băng từ). Trong khi đó định dạng CD 44.1kHz bị brickwall filter 1 nửa, nghĩa là trong khoảng 20.5kHz. Brickwall filter sẽ ảnh hưởng đến phase 1 cách tiêu cực và làm phase không còn liền mạch nữa.
Phase trong tín hiệu của đĩa analog dù ở chuẩn nào đi nữa (33 RPM, 45 RPM hay 78 RPM) đều luôn luôn liền mạch, từ đó cho chất âm trung thực hơn. Định dạng digital cũng có thể đạt được độ trung thực âm học cao khi có tần số lấy mẫu lớn và bit rate cao, tuy nhiên chỉ khi được xử lý bằng bộ chuyển đổi multi-bit thay vì 1-bit hay low-bit. Tính liền mạch phase là điều cần thiết nhất để đảm bảo độ chính xác cho quy trình thu âm và tái tạo âm thanh. Băng thông càng lớn với phase hoàn hảo sẽ có khả năng tái tạo sóng hài ngay cả khi giới hạn nghe chỉ trong khoảng 12kHz hay thậm chí là 8kHz.
Khi Philips giới thiệu mẫu đĩa digital 44.1kHz/14-bit, biên tập viên Peter Aczel đã gởi thư cho Philips khuyến nghị nên chọn mức sample rate thấp nhất là 50kHz. Tuy nhiên thực sự thì mức sample rate này cũng không đủ lớn để thỏa mãn nhu cầu nghe chuyên nghiệp, do chỉ mức sample rate cực cao mới có thể tạo ra chất âm tự nhiên và có độ trung thực cần thiết. Cũng cần nói thêm rằng những máy tính Sinclair, Commodore hay Atari trong thời điểm đó chỉ chạy trên CPU 4.43MHz và giải mã được 8-bit, cũng như lưu trữ và truy xuất thông tin từ băng từ 1 cách cực kỳ mất thời gian.
Quảng cáo
Như nói trên, Philips sau đó bắt tay cùng Sony để hoàn thành phát triển chuẩn đĩa Compact Disc (CD). Phía Philips sẽ chuyên về công nghệ laser và hưởng 60% lợi tức, còn Sony sẽ lo mảng mã hóa và hưởng 40% lợi tức còn lại. Sự hợp tác của Philips và Sony đã mở ra 1 chân trời mới cho định dạng CD, cả về âm thanh lẫn các mảng giải trí khác như phim ảnh hay trò chơi điện tử.
Còn tiếp ...