Vì sao chuyển đổi âm thanh có thể làm nó tệ hơn

Nén lossy thực sự bỏ đi những gì

MP3, AAC, Vorbis và Opus về nguyên lý đều hoạt động giống nhau: chúng mô phỏng những gì thính giác con người nghe được và không nghe được, rồi chỉ lưu những gì bạn sẽ nhận ra. Một âm thanh nhỏ ngay sau một âm thanh lớn bị che lấp và có thể bỏ đi. Các tần số cao hơn mức mà bản nhạc chứa không cần tốn bit nào. Thông tin stereo gần như giống hệt nhau ở cả hai kênh có thể chỉ lưu một lần.

Kết quả là mức nén đáng kinh ngạc — một bài hát trên CD chỉ còn khoảng một phần mười dung lượng mà tai không nghe ra khác biệt — và nó không thể đảo ngược. Thông tin đã bị bỏ đi không còn trong file nữa, và không bộ giải mã, bộ chuyển đổi hay công cụ tăng cường nào khôi phục được. Đó chính là toàn bộ ý nghĩa của “lossy”, và mọi điều dưới đây đều bắt nguồn từ đó.

Suy giảm qua các thế hệ: vì sao lần thứ hai gây hại nhiều hơn lần đầu

Đây là phần khiến nhiều người bất ngờ. Mã hóa một bản thu sạch sang MP3 ở bitrate khá gần như không làm thay đổi gì. Nhưng lấy file MP3 đó, giải mã rồi mã hóa lại — kể cả cùng bitrate, kể cả cùng bộ mã hóa — sẽ nghe tệ hơn thấy rõ, và lý do rất cụ thể.

Bộ mã hóa thứ hai không phân biệt được lỗi nén của bộ mã hóa thứ nhất với âm thanh thật. Thứ nó nhận được không phải là bản thu gốc; mà là bản gốc trừ đi những gì đã bị bỏ, cộng thêm những biến dạng nhỏ do việc bỏ đi đó gây ra. Với một mô hình tâm lý âm học, những biến dạng đó chỉ là nội dung âm thanh bình thường — nên bộ mã hóa trung thực tốn bit để giữ lại chúng, trong khi lại bỏ thêm một phần nữa của những gì còn lại.

Giữa các codec khác nhau thì còn tệ hơn, vì chúng không đồng ý với nhau về việc thứ gì là không nghe thấy được. Chuyển AAC sang MP3, hay Opus sang MP3, nghĩa là bộ mã hóa thứ hai đang giữ lại những quyết định mà bộ thứ nhất đưa ra vì những lý do nó không có chung. Đó là lý do một file bị chuyển mã có thể nghe tệ hơn cả khi dùng một trong hai codec ở một nửa bitrate từ nguồn sạch.

Quy tắc duy nhất

Giữ một bản gốc lossless, và tạo mọi bản để gửi đi từ bản gốc đó.

Đó là toàn bộ nguyên tắc. Nếu bạn có file FLAC hoặc WAV, mọi file MP3 bạn tạo từ đó chỉ là một thế hệ sạch duy nhất — và nếu sau này bạn cần bitrate khác, định dạng khác, hoặc bất cứ định dạng nào thay thế MP3 trong tương lai, bạn chỉ cần chuyển lại từ bản gốc mà không mất thêm gì. Chuyển FLAC sang MP3 là trường hợp lý tưởng nhất mà một bộ mã hóa lossy có thể có, chính vì không có hư hại nào trước đó cần giữ lại.

Xóa bản gốc lossless đi thì mọi lần chuyển đổi sau này đều bắt đầu từ một thứ đã bị suy giảm. Đó là một quyết định có hậu quả lâu dài, và thường được đưa ra chỉ để tiết kiệm dung lượng ổ đĩa vốn rẻ hơn cả số tiền bạn bỏ ra mua nhạc.

Khi nào thực sự không quan trọng

Nói chính xác về điều này cũng hữu ích như lời cảnh báo, vì rất nhiều lời khuyên trong lĩnh vực này chỉ là mê tín.

Một lần chuyển mã ở bitrate hợp lý thường không nghe ra được. Chuyển một file AAC 192 kbps sang MP3 256 kbps để nghe trên dàn âm thanh ô tô đời cũ là hoàn toàn ổn. Người ta nghe về suy giảm qua các thế hệ rồi kết luận rằng mọi lần chuyển đổi đều làm hỏng file; thực ra không phải vậy, miễn là bạn cho bộ mã hóa thứ hai đủ không gian.

Mã hóa cao hơn nguồn một chút. Nếu bản gốc là 128 kbps, mã hóa sang 128 sẽ cộng dồn hai lần mất mát trong cùng một ngân sách; mã hóa sang 192 cho lần thứ hai đủ bit để nó không thêm gì mà bạn nghe thấy được. Lên 320 không làm file tốt hơn nguồn — bạn không thể vượt qua thứ mình có lúc đầu — nhưng nó ngăn lần mã hóa thứ hai lấy đi thêm bất cứ thứ gì.

Giọng nói dễ chịu hơn nhiều so với âm nhạc. Một bài giảng hay podcast ở 96 kbps mono vẫn hoàn toàn rõ ràng, và chuyển mã nó gần như không để lại dấu vết. Tiếng cymbal, tiếng vỗ tay và tiếng vang dày đặc mới là nơi bitrate thấp và thế hệ thứ hai lộ rõ.

WAV làm được gì và không làm được gì

Chuyển một file lossy sang WAV là điều đáng hiểu rõ, vì mọi người hay dùng nó với kỳ vọng sai. Chuyển MP3 sang WAV lưu âm thanh đã giải mã ở dạng không nén, điều này ngăn mọi mất mát tiếp theo nhưng không khôi phục được mất mát đầu tiên. File WAV nặng gấp mười lần và chứa đúng âm thanh mà file MP3 đã có.

Dù vậy, đó vẫn là bước đúng trước khi chỉnh sửa. Cắt, trộn và điều chỉnh một file nghĩa là lưu nó nhiều lần, và mỗi lần lưu một file lossy lại là một thế hệ nữa. Hãy chuyển sang WAV, làm xong mọi việc, rồi mã hóa một lần ở cuối — một thế hệ mất mát thay vì năm.

Một giới hạn thực tế: file WAV không thể vượt quá 4 GB ở định dạng thông dụng, và một bản thu dài ở độ phân giải cao có thể chạm tới mức này. Những bản thu dài nên dùng định dạng được thiết kế cho chúng.