Tôi nên điều chỉnh âm lượng bằng phần mềm hoặc phần cứng để có âm thanh tối ưu?

Bạn có thể điều chỉnh âm lượng loa trong ứng dụng, toàn hệ điều hành hoặc bằng các điều khiển vật lý trên thiết lập loa của bạn. Phương pháp nào là tốt nhất cho âm thanh tối ưu?

Phiên hỏi và trả lời hôm nay đến với chúng tôi nhờ SuperUser - một phân ngành của Stack Exchange, một nhóm các trang web hỏi đáp trong cộng đồng.

Câu hỏi

Trình đọc SuperUser Qqwy đặt ra câu hỏi sau:

Nếu âm nhạc không đủ lớn, làm thế nào để tôi có được chất lượng tốt nhất (ngay cả khi sự khác biệt thực tế quá nhỏ thì không đáng kể)?

Bằng cách làm cho âm nhạc to hơn trong trình phát nhạc, trò chơi hoặc chương trình phần mềm tạo âm thanh khác của tôi?

Bằng cách tăng âm lượng ở cấp hệ điều hành (ví dụ: bằng cách nhấp vào biểu tượng loa trong vùng thông báo của Windows và tăng âm lượng lên)?

Bằng cách tăng âm lượng trên bộ khuếch đại hoặc loa được gắn vào máy tính của bạn và do đó thay đổi âm lượng trên phần cứng?

Các chương trình so với hệ điều hành có vấn đề? Phần mềm so với phần cứng có vấn đề không?

Chúng ta hãy đi đến tận cùng của mọi thứ: tốt hơn là tăng âm lượng ở loa hoặc trong cài đặt máy tính của bạn?

Câu trả lời

Người đóng góp cho SuperUser Indrek nhảy vào với câu trả lời dứt khoát cho câu hỏi:

Chương trình so với hệ điều hành thường không quan trọng. Vấn đề là bạn điều chỉnh âm lượng trong phần mềm hay phần cứng.

Giảm âm lượng trong phần mềm về cơ bản tương đương với việc giảm độ sâu bit. Trong âm thanh kỹ thuật số, tín hiệu được chia thành các mẫu riêng biệt (được thực hiện hàng nghìn lần mỗi giây) và độ sâu bit là số bit được sử dụng để mô tả từng mẫu. Việc làm giảm tín hiệu được thực hiện bằng cách nhân từng mẫu với một số nhỏ hơn một, với kết quả là bạn không còn sử dụng độ phân giải đầy đủ để mô tả âm thanh, dẫn đến giảm dải động và tỷ lệ nhiễu tín hiệu. Cụ thể, cứ sau 6 dB suy giảm tương đương với việc giảm độ sâu bit xuống một. Nếu bạn đã bắt đầu với, giả sử, âm thanh 16 bit (tiêu chuẩn cho CD âm thanh) và giảm âm lượng 12 dB, thay vào đó, bạn thực sự đang nghe âm thanh 14 bit. Giảm âm lượng quá nhiều và chất lượng sẽ bắt đầu bị ảnh hưởng đáng kể.

Một vấn đề khác là những tính toán này thường dẫn đến sai số làm tròn, do giá trị ban đầu của mẫu không phải là bội số của yếu tố mà bạn đang chia mẫu. Điều này càng làm giảm chất lượng âm thanh bằng cách giới thiệu những gì về cơ bản tiếng ồn lượng tử hóa. Một lần nữa, điều này chủ yếu xảy ra ở mức âm lượng thấp hơn. Các chương trình khác nhau có thể sử dụng các thuật toán hơi khác nhau để làm giảm tín hiệu và giải quyết các lỗi làm tròn đó, có nghĩa là có có thể có một số khác biệt trong tín hiệu âm thanh thu được giữa, giả sử, một trình phát âm thanh và HĐH, nhưng điều đó không thay đổi thực tế là trong mọi trường hợp bạn vẫn giảm độ sâu bit và về cơ bản lãng phí một phần băng thông khi truyền các số 0 thay vào đó thông tin hữu ích.

Bản PDF này có thêm thông tin và một số hình ảnh minh họa tuyệt vời nếu bạn muốn tìm hiểu thêm.

Kết quả của việc giảm âm lượng trong phần cứng phụ thuộc vào cách điều khiển âm lượng được thực hiện. Nếu là kỹ thuật số, thì hiệu quả tương tự như việc giảm âm lượng trong phần mềm, do đó có lẽ bạn sẽ sử dụng rất ít hoặc không có sự khác biệt nào về chất lượng âm thanh.

Tốt nhất, bạn nên xuất âm thanh từ máy tính ở mức âm lượng tối đa, để có độ phân giải cao nhất (độ sâu bit), sau đó điều khiển âm lượng tương tự như một trong những điều cuối cùng trước loa. Giả sử tất cả các thiết bị trong đường dẫn tín hiệu của bạn có chất lượng tương đương hoặc ít hơn (nghĩa là bạn không ghép nối bộ khuếch đại cấp thấp giá rẻ với nguồn kỹ thuật số và DAC cao cấp), điều đó sẽ cho chất lượng âm thanh tốt nhất.

@Joren đăng một câu hỏi hay trong các bình luận:

Vì vậy, nếu tôi muốn đặt điều khiển âm lượng phần mềm ở mức tối đa, làm thế nào để tôi xử lý các điều khiển tương tự của mình đột nhiên có một phạm vi có thể sử dụng siêu nhỏ? (Bởi vì ngay cả việc chuyển âm lượng tương tự thành một nửa cũng quá lớn.)

Đây có thể là một vấn đề khi điều khiển âm lượng là một phần của bộ khuếch đại, có lẽ là trường hợp với hầu hết các thiết lập máy tính. Vì công việc của bộ khuếch đại là, như tên gọi của nó, khuếch đại, điều này có nghĩa là mức tăng của điều khiển âm lượng nằm trong khoảng từ 0 đến hơn 1 (thường là nhiều hơn) và vào thời điểm bạn chuyển điều khiển âm lượng sang điểm giữa chừng, có lẽ bạn không còn suy giảm nữa, nhưng thực sự khuếch đại tín hiệu vượt quá mức bạn đặt trong phần mềm.

Có một vài giải pháp cho vấn đề này:

Nhận một suy hao thụ động. Vì nó không khuếch đại tín hiệu, mức tăng của nó nằm trong khoảng từ 0 đến 1, cung cấp cho bạn phạm vi có thể sử dụng lớn hơn nhiều.

Có hai điều khiển âm lượng tương tự. Nếu bộ khuếch đại công suất hoặc loa của bạn có điều khiển âm lượng hoặc đầu vào, điều đó sẽ hoạt động rất tốt. Sử dụng điều đó để đặt mức âm lượng chính sao cho phạm vi có thể sử dụng của điều khiển âm lượng thông thường của bạn được tối đa hóa.

Nếu hai điều trước không khả thi hoặc không khả thi, chỉ cần giảm âm lượng ở cấp HĐH, cho đến khi bạn đạt được sự thỏa hiệp tốt nhất giữa phạm vi có thể sử dụng trên điều khiển âm lượng tương tự và chất lượng âm thanh. Giữ các chương trình riêng lẻ ở mức 100% để tránh giảm vài bit độ sâu liên tiếp. Hy vọng rằng sẽ không có sự mất mát đáng chú ý về chất lượng âm thanh. Hoặc nếu có, thì có lẽ tôi sẽ bắt đầu xem xét việc có một bộ khuếch đại mới không có đầu vào nhạy cảm hay tốt hơn là có cách điều chỉnh mức tăng đầu vào.

@Lyman Enders Knowles đã chỉ ra trong các ý kiến rằng vấn đề giảm độ sâu bit không áp dụng cho các hệ điều hành hiện đại. Cụ thể, bắt đầu với Vista, Windows sẽ tự động đảo lộn tất cả các luồng âm thanh thành điểm nổi 32 bit trước khi thực hiện bất kỳ sự suy giảm nào. Điều này có nghĩa là, dù bạn xoay âm lượng thấp, sẽ không có sự mất độ phân giải hiệu quả. Tuy nhiên, cuối cùng âm thanh phải được chuyển đổi xuống (thành 16 bit hoặc 24 bit nếu DAC hỗ trợ điều đó), điều này sẽ gây ra một số lỗi định lượng. Ngoài ra, giảm âm trước và khuếch đại sau sẽ làm tăng mức nhiễu, vì vậy lời khuyên là giữ mức phần mềm ở mức 100% và giảm phần cứng, càng gần cuối chuỗi âm thanh của bạn càng tốt, vẫn đứng vững.

Có một cái gì đó để thêm vào lời giải thích? Tắt âm thanh trong các ý kiến. Bạn muốn đọc thêm câu trả lời từ những người dùng Stack Exchange am hiểu công nghệ khác? Kiểm tra chủ đề thảo luận đầy đủ ở đây.