Giáo trình XỬ LÝ TÍN HIỆU AUDIO VÀ VIDEO - Chương 1 docx

Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
Về mặt toán học, điều này có thể được chứng minh bằng phép phân tích
Fourier các tín hiệu video tiêu biểu, song nó có thể được chứng minh theo trực giác
bằng cách quan sát và thấy rằng, các thành phần có ý nghĩa nhất của sóng video là
tín hiệu xoá dòng, đó là một chuỗi xung của tần số quét dòng. Tất nhiên, phổ của
xung này có thể bao gồm tần số quét dòng và hài của nó, như hình 1.10.
Bản chất này là phổ năng lượng tín hiệu tập trung vào gần hài của tần số dòng.
Có nghĩa là, có thể quét các dòng v
ới tín hiệu mà các thành phần tần số của nó hầu
hết có thể bị giảm ở giữa các hài của dòng. Nếu điều này được thực hiện một cách
chính xác sẽ giảm thiếu được nhiễu giữa hai tín hiệu.
1.8.4.3. Hệ thống truyền hình màu tổng hợp NTSC
Hệ thống truyền dẫn màu tổng hợp đầu tiên là công nghệ truyền hình màu
NTSC xuất hiện tại Mỹ vào những năm 50. Hệ thống này kết hợp các tín hiệu thành
phần ba màu thành một tín hiệu tổng hợp phù hợp với kênh 6MHz, kênh này sử
dụng cho truyền hình quảng bá đen trắng. Hơn nữa, tín hiệu này có thể đáp ứng
được tính tương hợp giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng, tức là tín hiệu
màu đen trắng có thể thu được tín hiệu màu và cả đen trắng nữa. Hệ NTSC hiện nay
vẫn được sử dụng hơn 50 năm sau khi ra đời.

210 x f
H
211 x f
H
212 x f
H
0 1.0 2.0 3.0 4.0
Biên đ
ộ

Tần số MHz

Sóng mang màu
Dải tín
hiệu sắc
Dải biên tín
hiệu chói
Phổ tín
hiệu chói
Phổ tín sắc
được chèn










Hình 1.11. Phổ của tín hiệu video màu tổng hợp minh họa quá trình chèn tần số
Ở hệ truyền hình màu NTSC hoặc PAL, hai tín hiệu màu được điều biên nén
vuông góc đặc điểm của phương pháp điều chế này là sóng mang phụ sẽ bằng 0 khi
không có tín hiệu, nó xảy ra khi truyền ảnh đen trắng. Vì vậy, tín hiệu sóng mang
màu sẽ biến mất ở ảnh đen trắng hoặc các vùng đơn sắc của ảnh màu. Bởi vì các tín

19
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
Sóng mang màu được chọn ở miền tần số cao của phổ tín hiệu chói, bởi vì đặc
tính của tín hiệu video là các thành phần tần số cao thường nhỏ và sự nhiễu tần số
cao thì khó nhìn thấy hơn tần số thấp. Cả hai vấn đề này điều làm giảm khả năng

nhìn các sự xuyên âm giữa các thành phần quét dòng.
Một đặc điểm cuối cùng góp phần làm giảm thiểu sự xuyên âm giữa các thành
phần của tín hiệu NTSC là độ phân giải của mắt tuỳ theo màu. Vì vậy, bằng cách
chọn các thành phần màu phù hợp, nó sẽ giảm dải tần số tín hiệu màu R-Y và B-Y
có thể đến hơn một nữa, điều này yêu cầu thay đổi tín hiệu màu R-Y và B-Y thành
hai tín hiệu Y (cùng pha) và Q (cầu phương). Biểu thức ma trận của tín hiệu này là:
I = 0.6R - 0.28G - 0.32B
Q = 0.21R - 0.51R + 0.30B
Trong tiêu chẩn NTSC, tín hiệu I được truyền với dải thông là 1,3MHz, tín
hiệu Q có dải thông là 0,5MHz, và tín hiệu Y được sử dụng toàn bộ dải thông
4,2MHz. Bảng 1.3 đưa ra các thông số thực tế cho ba hệ truyền hình.
Danh mục NTSC PAL SECAM
Tần số quét dòng 525 625 625
Tỷ lệ quét cách dòng 2:1 2:1 2:1
Tần số quét mành (Hz) 59,94 50,0 50,0
f
H
(Hz) 15.734.26 15.625 15.625
Dải thông tín hiệu chói (Mhz) 4,2 5,0 hoặc 5,5 50 hặc 5,5
f
SC
(Hz) 3.579.545 4.433.619
4.250.000
4.406.250
Dải thông tín hiệu sắc (Mhz)
I = 1,3
Q=0,5
U = 1,3
V = 1,3
D

R
= 1,3
D
B
= 1,3
Bảng 1.3. Các thông số hệ thống của các hệ thống màu tổng hợp
Tần số mành 59,94 Hz của hệ NTSC có sự khác biệt rất nhỏ so với tần số 60Hz
vì một lý do rất quan trọng. Nhằm giảm thiểu hiện t
ượng nhiễu điều biến xuyên có
thể xảy ra giữa tần số mang âm thanh 4,5MHz và tần số mang này thì tần số quét

20
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
dòng phải là ước số nguyên của 4,5MHz. Tần số gần nhất tần số dòng 15.725Hz của
tiêu chuẩn màn hình trắng đen là
ước số thứ 286 của 4,5MHz là 15.7345,26Hz con
số này chia cho 525 và nhân với 2 sẽ cho tần số mành 59,94 Hz.
1.8.4.4. Hệ thống truyền hình màu tổng hợp PAL
Vài năm khi hệ NTSC đưa vào sử dụng, hệ truyền hình màu PAL của châu Âu
cũng đ
ược phát triển và đã thừa hưởng thành quả của hệ thống NTSC, nó có dải
thông lớn h
ơn hệ NTSC và nó được dùng quảng bá châu Âu. Cũng giống như
NTSC hệ PAL cũng đáp ứng đ
ược tính tương hợp đối với hệ thống truyền hình đen
trắng ở châu lục này.
ư
Hầu hết các n
ớc châu Âu có hệ thống đen trắng 625 dòng và có tầng số quét
mành là 50Hz. Với độ rộng band tần là 5,5MHz, hệ PAL sử dụng tần số quét màu

cao h
ơn hệ NTSC và có dải thông của 2 tín hiệu màu là như nhau cho mỗi kênh. Từ
đó hệ PAL dùng trực tiếp các thành phần B-Y và G-Y. Các thành phần này đ
ược
gọi là U và V. Các biểu thức của nó là:
U = 0.493(B-Y)
V = ± 0.877(R-Y)
Tuy nhiên có sự khác biệt quan trọng ở hệ PAL chính là tên gọi của hệ này
“đảo pha theo từng dòng” đ
ược đánh dấu bằng kí hiệu ± trong biểu thức. Pha của
sóng mang màu tín hiệu V sẽ bị đảo ng
ược từ dòng này đến dòng khác. Mục đích
của nó là sửa méo pha, méo này có thể gây nên sự méo sắc độ của màu, đây chính là
nh
ược điểm của hệ NTSC, mặc dù nó có thể giảm bớt khi các hệ thống và thành
phần đ
ược thiết kế một cách cẩn thận. Các thông số của hệ PAL cũng được cho
trong bảng 1.3.
1.8.4.5 Hệ thống truyền hình màu SECAM
Một hệ thống truyền hình màu khác được phát triển tại Pháp có tên là SECAM
và nó đ
ược sử dụng hai sóng mang điều tần để mang hai tín hiệu hiệu màu B-Y và
R-Y. Hệ thống này đã loại bỏ các thông số biên độ và pha bởi vì các thông số này
không quan trọng với điều tần. Tuy nhiên nó chỉ đ
ược sử dụng ở Pháp và Liên Xô
cũ. Các thông số của SECAM cũng được cho trong bảng 1.3
1.8.4.6 Các vấn đề nảy sinh với màu tổng hợp
Mặc dù hiện nay có khoảng 10.000 trạm phát hình tới hàng trăm triệu máy thu
trên toàn thế giới, tất cả đều sử dụng màu tổng hợp, song những hệ thống này vẫn
còn rất nhiều vấn đề cần giải quyết. Kết quả của quá trình điều chế màu và quét

cách dòng không hoàn hảo, độ phân giải tín hiệu đen trắng bị tiêu hao, độ phân giải
màu bị giảm quá nhiều không thể tái tạo đ
ược truyền đi từ máy tính. Quét cách

21
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
dòng tạo ra một hiệu ứng giả và các tín hiệu lại không chấp nhận hiện tượng nhiễu
hoặc méo do việc truyền hay ghi hình gây nên. Nhìn chung, ng
ười xem truyền hình
đều hài lòng với hệ thống hiện có, song đó là do ch
ưa có hệ thống nào để họ chọn
lựa.
Tuy nhiên, cần nói thêm là các tiêu chuẩn truyền hình hiện nay còn nhiều hạn
chế. Đây là mục tiêu của những ng
ười đang nghiên cứu phát triển tiêu chuẩn HDTV
mới. Sử dụng kỹ thuật số, những hạn chế của truyền hình tổng hợp sẽ đ
ược loại bỏ
và bằng cách áp dụng công nghệ nén hình số, các tín hiệu có độ phân giải cao h
ơn
nhiều sẽ đ
ược truyền đi trên cùng các kênh có tần số 6MHz đang được sử dụng cho
hệ thống NTSC.
Tất nhiên, mỗi hệ thống đều có hạn chế riêng, song các tiêu chuẩn HDTV có
sự cải thiện chất l
ượng đáng kể hơn cả so với các hệ thống khác. Tuy nhiên quá
trình chuyển đổi từ t
ương tự sang số sẽ rất khó khăn đối với hệ thống này. Trong thế
giới của kỹ thuật số không có không gian giành riêng cho màu tổng hợp
1.9. CÁC TÍN HIỆU VIDEO T
ƯƠNG TỰ

ư
Các tín hiệu do quá trình quét ảnh tạo nên đ
ợc xử lý trong camera và định
dạng theo tiêu chuẩn của camera. Cùng với việc xác định các tần số quát ảnh tiêu
chuẩn video t
ương tự cũng xác định rõ dạng sóng của tín hiệu video.
1.9.1 Dạng sóng tín hiệu video
Các dạng sóng video t
ương tự có thể nhìn thấy trên màn hiển thị dạng sóng
hoặc trên OSC, nó đ
ược đồng bộ hoá với tín hiệu của cả ảnh, mành và tỉ lệ dòng. Ở
bất cứ các tỉ lệ này thông tin video th
ường là ngẫu nhiên và tất nhiên nó sẽ thay đổi
khi ảnh thay đổi. Tuy nhiên phần xoá dòng và đồng bộ hoá tín hiệu video không
thay đổi và lặp đi lặp lại vì vậy chúng xuất hiện rất nét. Hình 1.12 biểu diễn các
dạng sóng video của tiêu chuẩn truyển hình NTSC.
Như biểu diễn ở hình 1.12a. là dạng tín hiệu video trong một chu kì quét dòng,
nó minh họa chi tiết dữ liệu trong khoảng xoá dòng bao gồm xung đồng bộ dòng và
burst đồng bộ màu. Burst đồng bộ màu bao gồm ít nhất 8 chu kì tần tần số sóng
mang màu. Hìmh 1.12b minh hoạ chi tiết không xoá mành. Trong khoảng xoá mành
có chứa một xung lớn để đồng bộ quá trình quét mành, tuy nhiên trong khoảng rộng
xung này, các xung hẹp lại bị biến thành hình răng c
ưa để đồng bộ hoá quá trình
quét dòng. Bởi vì mối quan hệ giữa sự dịch các xung dòng và xung mành giữa mành
chẵn và mành lẻ do tỉ lệ tần số cần cần để quét các dòng nên các xung hình răng c
ưa
trong khoảng đồng bộ mành và các xung cân bằng ở xung quanh có tần số gấp đôi.
Nhờ đó xung mành và các xung quanh nó giống nhau cả ở mành chẵn và mành lẻ.

22

Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video


Đỉnh mức
trắng
Mức đen
Xung đồng bộ
dòng
Tín hiệu hình
trên dòng
Bust màu
Khoảng
xóa dòng













VBI
Xung đồng bộ mành
Xung đồng bộ mành và cân bằng
Hình 1.12. Dạng sóng tín hiệu video NTSC

Hầu hết các hệ thống truyền hình đều có một vài bộ phận và tín hiệu video phải
đ
ược truyền giữa các bộ phận đó, vì vậy phải đề ra các tiêu chuẩn kết nối video để
xác định cáp, bộ kết nối, mức điện áp. Điều này giúp cho các bộ phận của các nhà
sản xuất khác nhau có thể kết nối cùng một hệ thống.
1.9.2. Các đặc điểm của truyền hình tương tự
Tín hiệu ở đầu vào và đầu ra của một hệ thống video luôn là tín hiệu tương tự
ngay cả khi hệ thống đó đã được số hoá toàn bộ, người ta vẫn sử dụng các thông số
video tương tự để đánh giá hệ thống số.
1.9.2.1. Thang xám
Đặc tuyến thang xám được kiểm tra bằng một ảnh có dạng bậc thang hoặc
bằng một tín hiệu có dạng bậc thang xám được biểu diễn trên hình 1.13. Hình (hoặc
tín hiệu) bao gồm các bậc thang xám cân bằng các bậc này có thể được tạo lại tuyến
tính bởi hệ thống. Bằng cách đưa ra 2 ảnh: 1đi lên và 1 đi xuống, chúng ta có thể so
sánh đặc tuyến của điểm giữa. Với hệ thống tuyến tính thật sự, điểm giữa sẽ gặp
nhau chính xác ở 50% thang xám. Nếu hệ thống kiểm tra có lỗi gamma thì các bậc
này sẽ gặp nhau ở điểm khác nhau như hình đã miêu tả.

23
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video


Đồ thị thang xám
Dạng sóng tuyến tính Dạng sóng phi tuyến





Hình 1.13. Ảnh kiểm tra thang xám minh hoạ dạng sóng tuyến tính và phi tuyến

1.9.2.2. Tỉ lệ tín hiệu trên tạp nhiễu
Tỉ lệ tín hiệu trên tạp nhiễu (SNR) được đo bằng cách đo tách riêng tín hiệu và
tạp nhiễu. Tuy nhiên ở một hệ thống tương tự, tín hiệu đồng bộ và tín hiệu xoá phải
cùng xuất hiện thì mới có tín hiệu. Phép đo SNR, vì vậy được thực hiện bằng cách
cung cấp tín hiệu hiện mành dạng phẳng, tín hiệu này thường phải là 50% độ chói
đồng đều của thang xám. Cổng do tạp nhiễu dùng để đo sự thay đổi (sự thay đổi này
chính là tạp nhiễu) của mành xám. Đồng thời, mành phẳng có thể được quan sát trên
bộ kiểm tra dạng sóng và chúng ta có thể đánh giá được độ dày của dòng thuộc
mành phẳng. Công thức SNR là:
SNR = (mức tín hiệu đen tới trắng)/(độ dày của dòng thuộc mành phẳng)
Phương pháp này có thể được dùng khi đánh giá tạp nhiễu ở mỗi bậc thuộc
thang xám để kiểm tra tạp nhiễu độ chói của hệ thống. Việc kiểm tra tạp nhiễu ở
mành phẳng khó hơn khi dùng camera bởi vì camera có thể gây ra sự thay đổi về
phông (gọi là bóng) trên mành phẳng khiến người ta nhầm với tạp nhiễu.
1.9.2.3. Các thông số màu sắc
Việc kiểm tra màu sắc phụ thuộc vào bảng chất hệ thống đó là tổng hợp hay
thành phần. Ở hệ thống thành phần, chỉ tiêu màu sắc được xác định bởi sự kết hợp
các mức độ tín hiệu. Đối với việc kiểm tra các tín hiệu dạng này cần phải đưa vào
hệ thống một tín hiệu màu RGB dạng thang. Một hệ thống được điều chỉnh đúng sẽ
tạo ra các tín hiệu màu RGB dạng thanh ở đầu ra của nó. Hình 1.14 mô tả một ảnh
màu dạng thanh và các dạng sóng RGB của nó.
Một hệ thống tổng hợp sẽ tạo ra các dạng sóng đặc trưng với định dạng của nó.
Ví dụ dạng sóng NTSC cho ảnh màu dạng thanh như mô tả trong hình thứ 3 của
hình 1.14. Hình màu dạng thanh ở một hệ thống NTSC hay PAL cũng có thể được
quan sát trên một màn hình đặc biệt là màn hình dao động tạo sóng hiển thị các

24
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
thành phần chói, màn hình này chỉ rõ tọa độ cực màn hình của pha và biên độ sóng
mang.

B
R
G
Ảnh
Dạng sóng NTSC
(
75 biên đ
ộ)
Dạng sóng RGB








Hình 1.14. Các tín hiệu thanh màu RGB và ảnh
1.10. TÍN HIỆU AUDIO TƯƠNG TỰ
Hầu hết các âm thanh tự nhiên là sự kết hợp phức tạp các sóng âm thanh có tần
số và dạng sóng khác nhau. Vì vậy, phổ của tín hiệu âm tiêu biểu đều phức tạp như
nhau, gồm một hoặc nhiều tần số cơ bản, song hài của những tần số đó và các sản
phẩm của sự biến điệu xuyên. Vì đa số tần số cơ bản của âm thanh đều dưới 500Hz
nên phổ trên mức tần số này chỉ bao gồm các sóng hài. Điều này có nghĩa là mật độ
năng lượng của quang phổ âm thanh sẽ giảm ở tần số cao. Đây là một đặc tính cần
được khai thác trong quá trình nén tín hiệu hoặc trong các hệ thống giảm tạp âm.
Tín hiệu âm thanh là lưỡng cực, vì vậy chúng dao động trên hoặc dưới giá trị
zero. Khi ở đặc tuyến tần số có hiện tượng bị cắt ở thành phần tần số thấp, sẽ không
có thành phần một chiều trong bất kỳ một tín hiệu nào.

Không giống như tín hiệu video vốn có cấu trúc dựa vào quá trình quét ảnh, tín
hiệu audio tương tự hoàn toàn không có cấu trúc. Không có bất cứ khoảng cách nào
trong tín hiệu audio mà ta có thể đoán được giá trị của nó, hoặc có thể chèn thêm
thông tin vào được. Một khi tín hiệu audio được số hóa chúng ta có thể xây dựng
cấu trúc của nó ở dạng số. Điều này là cần thiết như việc lấy lại thời gian chuẩn cho
đồng hồ và chống lỗi trong hệ thống số.
Kỹ thuật audio tương tự rất phát triển, các đặc tính của tín hiệu được hiểu rất
cặn kẻ. Các phương pháp đo được sử dụng rông rãi. Phần bàn luận dưới đây là
những đặc tính quan trọng nhất và ý nghĩa của chúng trong môi trường số.

25
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
Nguyên lý cơ bản để xây dựng dạng phổ rất quan trọng trong việc nghiên cứu
các đặc tính của tín hiệu audio. Đây là nhược điểm cố hữu của hệ thống tương tự,
tuy nhiên sang hệ thống số nó đã được khắc phục. Sự suy yếu cơ bản của hệ thống
số chỉ xảy ra ở bộ phận A/D và D/A. Theo đó, ứng dụng duy nhất của các đặc tính
tương tự trong hệ thống số là ở bộ phận chuyển đổi A/D và D/A. Các thành phần
còn lại của hệ thống số được đánh giá chỉ cần dựa vào các chỉ tiêu của lỗi.
Tuy nhiên, hệ thống số có một vài quá trình có thể ảnh hưởng đến chỉ tiêu kỹ
thuật của hệ thống tương tự. Một trong những quá trình đó là nén dữ liệu; nếu quá
trình nén dữ liệu xảy ra trong hệ thống thì chúng ta phải đánh giá tác động của nó
lên chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống. Hơn nữa, nếu quá trình nén và giải nén diễn ra
liên tục trong hệ thống, sẽ gây ra nguy cơ méo tín hiệu trong tường hợp đó, quá
trình nén và giải nén sẽ xảy ra ở bất cứ thời điểm nào mà tín hiệu truyền qua máy
ghi âm.
1.10.1. Đặc tuyến tần số
Khoảng tần số từ 20Hz đến 20kHz ±0.1dB nhằm dự phòng các tầng analog đã
tạo nên đặc thù của đặc tuyến tần số. Trong khi điều này thể hiện độ trong suốt cho
một đường truyền thì còn lâu nó mới đạt độ bền vững như toàn bộ hệ thống. Như đã
đề cập ở trên, hầu hết con người không thể nghe được ngoài phạm vi 30 đến 15.000

Hz, và không ai có thể phát hiện được sự thay đổi đặc tuyến ở phạm vi 0,1dB. Tuy
nhiên, một vài máy CD những đặc tính như vậy đơn giản chỉ là ưu thế của kỹ thuật
số.
Đặc tuyến tần số của hệ thống số tương ứng với đặc tuyến tần số của hệ thống
tương tự được xác định trước tiên bằng việc chọn tần số lấy mẫu, sau đó là quá trình
lọc tần số tại các điểm của bộ A/D và D/A. Khi sử dụng kỹ thuật lấy mẫu tần cao
được đề cặp trong phần 1.12 và trong chương 2, thì các chỉ tiêu mô tả trên đây là
tương đối dễ chấp nhận ở một hệ thống audio số. Tuy các chỉ tiêu trên khá cao,
nhưng nếu hạ thấp giá thành thiết bị cũng không giảm đáng kể.
Đặc tuyến tần số tương tự được đo nhờ một loạt các tín hiệu hình sin ở đầu vào
có tần số khác so với tần số của bộ phận đang kiểm tra, và quan sát biên độ của tín
hiệu đầu ra. Việc này có thể thao tác đơn giản bằng tay với những tần số riêng lẻ
hoặc có thể thao tác bằng những thiết bị tự động quét tần số quá phạm vi và vẽ sơ đồ
tín hiệu đầu ra. Vì có những tần số thấp, nên quá trình xác định đặc tuyến tần số có
thể mất một vài giây (nếu là tự động) đến vài phút (nếu bằng tay). Đặc tuyến thường
được trình bày dưới dạng biểu đồ biên độ như hình 1.15.
Do phạm vi tần số rộng, thang đo tần số được chia theo logarit và tung độ được
tính theo dB tương đương với đặc tuyến ở một tần số “trung tâm”, thường là
1.000Hz. Phần lớn các đơn vị đều thể hiện đặc tuyến dạng “phẳng” trên toàn bộ

26
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
phạm vi tần số trung tâm và dốc xuống ở mỗi đầu. Đặc tuyến tần số được xác định
rỏ bằng cách đưa ra một giá trị dung sai, trong khoảng đó đặc tuyến phải thực sự có
ảnh hưởng đến phạm vi tần số được xác định. Hình 1.15 là một ví dụ về dạng đặc
tuyến phẳng trong khoảng ±20 dB trên phạm vi từ 20
÷
20.0000Hz.

-6 -4 -2 0 2 4 6

20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 20000
Tần số (Hz )
Biên độ (dB)









Hình 1.15. Đồ thị đặc tuyến tần số audio điển hình
1.10.2. Tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm (SNR)
Mọi hệ thống điện tử đều có tạp âm, vấn đề chỉ là ở chổ giữ cho tạp âm vừa đủ
nhỏ so với các tín hiệu yêu cầu để toàn bộ chỉ tiêu hoạt động của hệ thống có thể
chấp nhận được. Trong một hệ thống audio tương tự, SNR được xác định bằng dB
tương đương với mức độ tín hiệu “bình thường”. Đối với hệ thống audio, cả tiếng
ồn và tín hiệu đều được tính theo giá trị quân phương (rms). Hệ thống này được
thiết lập cho mức độ tín hiệu bình thường ở 0dB, tín hiệu bị khử và tín hiệu thu
được ở đầu ra (được xác định là tạp âm) được đo xấp xỉ là 0dB. Đây là một phương
pháp đo đơn giản cho kết quả là một số đơn.
Quang phổ của tín hiệu tạp âm cũng là vấn đề cần quan tâm. Điều này cũng
quan trọng đối với các hệ thống audio vì độ nhạy của tai với tạp âm giảm xuống ở vị
trí cuối tạp âm. Nó sẽ đánh giá đặc tuyến tần số của tai (hình 1.14). Một vài chuẩn
mực được cung cấp với mục đích này, vì vậy khi thực hiện quá trình đo tạp âm có
trọng số, người ta phải xác định rõ kỹ thuật trọng số. Trọng số được sử dụng rộng
rải nhất là A và CCIR.
Trong hệ thống audio số, tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm (SNR) của analog tương ứng
không bị ảnh hưởng bởi phần số của hệ thống. Nó chỉ bị ảnh hưởng bởi quá trình

chuyển đổi A/D và D/A. Việc đo SNR các phần số của một hệ thống mà không có

27
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
tín hiệu hiện thời sẽ là vô nghĩa. Phần số tương ứng của SNR analog thường được
coi như là tỉ lệ lỗi bit.
1.10.3. Méo tín hiệu
Tính phi tuyến của các đặc tính chuyển đổi ở hệ thống analog gây ra hiện
tượng méo (biến dạng). Ở miền tần số, người ta có thể coi sự méo là những thành
phần tần số tạp do sự xuất hiện của một tín hiệu gây ra. Các đặc tính đưa ra đều là
biến dạng hài toàn phần (THD), và khi sự biến dạng hài vượt quá khoảng 1% thì ta
có thể nghe thấy sự biến dạng này. Các thành phần màu của hệ thống analog thường
đưa ra những giá trị nhỏ hơn rất nhiều để dự phòng trong hệ thống lớn.
Quá trình xác định biến dạng analog được thực hiện nhờ sử dụng một tín hiệu
âm thuần hình sin (đối với toàn hệ thống) và ở điểm đo, quá rình lọc ra tín hiệu âm
thuần sẽ do một thiết bị lọc khấc nhọn thực hiện. Cái còn lại sau bộ lọc này chính là
THD. Tuy nhiên, nó cũng chứa cả tạp âm của hệ thống, điều này có lẽ sẽ hạn chế
đến quá trình đo, những biến dạng nhỏ trong các hệ thống ồn. THD được xác định là
số phần trăm của mức độ tín hiệu bình thường, tất cả được phân định bằng phép đo
sự sai lệch bình phương trung bình (rms).
Biến dạng có thể là một hàm tần số tín hiệu và điều này có ý nghĩa trong việc
thiết kế hệ thống. Song hầu như chỉ tiêu kỹ thuật đưa ra đều bỏ qua vấn đề này và
xác định biến dạng cho một tần số tín hiệu là 1000Hz. Méo tương ứng ở phần tương
tự trong hệ thống audio số chỉ bị ảnh hưởng bởi quá trình chuyển đổi A/D và D/A.
Việc xác định biến dạng ở hệ thống những phần số là hoàn toàn vô nghĩa.
1.10.4. Dịch chuyển pha
Nếu thời gian trễ ở hệ thống analog thay đổi theo tần số tín hiệu, hệ thống sẽ
báo lỗi dịch chuyển pha. Ban đầu, tai có vẻ như không nghe thấy những lỗi này. Tuy
nhiên, dịch pha có thể xác định được và đôi khi được xác định rõ trong các thành
phần của hệ thống chất lượng cao. Lưu ý thông số này rất quan trọng đối với một hệ

thống video, ở hệ thống này nó được gọi là méo thời gian truyền nhóm.
Người ta đo sự dịch chuyển pha nhờ sử dụng một tín hiệu hình sin ở đầu vào
và so sánh pha tín hiệu ở đầu ra với đầu vào. Nếu dịch chuyển pha là một hàm tần
số tuyến tính của tín hiệu đầu vào, khi đó sự trễ là ổn định và không có biến dạng.
Đối với các hệ thống số, dịch chuyển pha hầu như chỉ xảy ra ở các thành phần
ở quá trình chuyển đổi A/D và D/A. Phần đa các bộ lọc số đều không có lỗi dịch
chuyển mặc dù bộ lọc số IIR có thể đưa vào những sai số của pha. Vì những đặc
tính này bộ lọc IIR rất ít được sử dụng trong hệ thống audio số.
1.10.5. Méo sai tốc âm tần

28
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
Các tín hiệu audio tương tự truyền qua một số thiết bị như máy ghi băng từ
tính hoặc máy ghi đĩa có thể phải chịu sự biến điệu tần số do có sự chuyển động
không đồng nhất về chuyển động cơ học của băng và đĩa. Nó được xác định bởi
những thông số của sự méo sai tốc âm tần và phách động (W&F). Người ta đo W&F
bằng cách đặt một tín hiệu kiểm tra (thường 3,15kHz) lên hệ thống và đo đầu ra
thông qua bộ tách sóng biến điệu tần số FM được điều chỉnh đến tần số kiểm tra.
W&F được xác định là biến điệu tần số toàn phần rms biểu thị số phần trăm của tần
số kiểm tra. Một hệ thống sẽ phải đọc dưới 0,1%, mức này chúng ta không thể nghe
thấy.
Một số tiêu chuẩn đáp ứng được quá trình đo này, chúng sẽ thay đổi các đơn vị
đo được sử dụng (rms, đỉnh v.v…) và quá trình lọc ở kênh cần đo tuy nhiên vẫn
phải tôn trọng đúng tần số kiểm tra. Hầu hết quá trình đo đều hạn chế độ rộng band
tần của W&F ở phạm vi từ 0,5 đến 200Hz. Song vẫn có những chuẩn mực đo độ
rộng band tần cao hơn nhiều để thu sóng FM nhờ các hoạt động tạo âm ở cơ cấu
băng.
Trong hệ thống số, W&F phụ thuộc vào sự ổn định của đồng hồ lấy mẫu sử
dụng trong bộ chuyển đổi A/D và D/A. Từ khi những đồng hồ này được sản xuất
bởi bộ dao động máy tạo sóng điện tử cho mức ổn định cao, các tính năng W&F của

hệ thống số thường thấp dưới 0,001%.
1.11. CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU AUDIO TƯƠNG TỰ SANG SỐ
Những tham số của quá trình chuyển đổi A/D là tần số lấy mẫu và số bit/ mẫu.
Theo chương 2 quá trình sử dụng hệ thống sẽ quyết định độ rộng band tần như
mong muốn các chỉ tiêu của SNR. Điều này tạo ra các đặc tính của tần số lấy mẫu
và số bit/mẫu. Các hệ thống audio số bao gồm từ CD các hệ thống audio số Hi-Fi
đến một vài hệ thống được thiết kế cho điện thoại truyền âm thanh chất lượng cao.
Trong số đó có những tiêu chuẩn audio sử dụng cho máy tính cá nhân, ở đây tỉ lệ lấy
mẫu thấp hơn do yêu cầu lưu trữ dữ liệu và phải sử dụng nén dữ liệu. Bảng 1.4 đưa
ra một vài tiêu chuẩn lấy mẫu tiêu biểu.

Tiêu chuẩn F
s
(KHz) Bit/mẫu
Dải thông
(kHz)
Tốc độ dữ
liệu (byte/s)
CD-DA stereo 44.1 16 20 176.400
WAV mono (speech) 11,05 8 5 11.050
WAV stereo (music) 22.1 16 10 88.400
Telephone (μ-low) 8,0 8 3,5 64.000






29
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video

Bảng 1.4. Các tiêu chuẩn lấy mẩu audio điển hình
Do tín hiệu âm tương tự là lưỡng cực, nên tất cả các hệ thống đều phải dựa vào
sự mã hoá bù của cả hai cực mặc dù những hệ thống nén có thể sẽ không truyền
mẫu trực tiếp trong định dạng này.
Hầu hết các hệ thống đều sử dụng quá trình lượng tử hoá tuyến tính, trừ một số
thiết bị như điện thoại sử dụng lượng tử hoá phi tuyến theo luật μ. Nó tối ưu hoá
việc sử dụng một lượng bit nhỏ/ mẫu ở hệ thống này.
Sử dụng bộ lọc ở đầu vào bộ chuyển đổi A/D nhằm loại bỏ những tần số của
tín hiệu đầu vào cao hơn
2
1
1
tần số lấy mẫu là hết sức quan trọng bởi vì khi lấy mẫu,
những tần số này sẽ tạo ra những thành phần tần số tạp do sự khác nhau giữa tần số
audio và tần số lấy mẫu. Nhưng tần số này được gọi là tần số chồng phổ và bộ lọc
này được gọi là bộ lọc tránh chồng phổ. Vì những tần số này không liên quan đến
bất cứ tần số nào của âm nên nó rất dễ bị nghe thấy. Với mục đích như vậy, một bộ
lọc analog cần phải có độ dốc cao, tuy nhiên để thiết kế được bộ lọc này là rất khó
và giá thành cũng tương đối cao.
Một công nghệ có thể tạo điều kiện thuận lợi cho các yêu cầu của quá trình lọc
được gọi là lấy mẫu tần số cao (oversampling). Ở phương pháp này, âm analog
được lấy mẫu cao hơn chu kỳ lấy mẫu thông thường, nếu không một bộ lọc đầu vào
sẽ được sử dụng. Sau khi lấy mẫu, người ta sẽ sử dụng bộ lọc số để đẩy bất cứ thành
phần chồng phổ nào “tụ tập” xung quanh tần số lấy mẫu cao và do đây là tần số lấy
mẫu cao ta không nên chồng ghép dải thông âm. Một dạng khác của kỹ thuật này lại
sử dụng hệ số lấy mẫu tần cao lớn nhưng chỉ số hoá ở 1 bit/mẫu. Kỹ thuật lấy mẫu
tần cao sẽ được nói rõ thêm ở phần 2.3.1
Lưu ý là kỹ thuật lấy mẫu tần cao chỉ có thể áp dụng cho các tín hiệu âm tần có
độ rộng band tần thấp mà hiếm khi được sử dụng cho video vì tần số lấy mẫu cần

thiết sẽ trở nên quá cao so với các mạch thông dụng.
1.12. GIẢM TẠP ÂM
Tạp âm trong khi thu hoặc ghi âm có thể nhận biết được khi nguồn âm tĩnh
hoặc ngưng lại. Trong suốt thời gian này người nghe có thể nghe được tạp âm như
một âm suýt. Rất nhiều hệ thống đã được thiết lập để thụ cảm tiếng ồn của âm thanh
và sữa đổi nó trong những khoảng lặng để tiếng ồn không đến được tai người nghe.
Hệ thống này được sử dụng rộng rải đặc biệt là ở máy ghi âm.

30
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
Biện pháp cơ bản được gọi là ép giãn hình 1.16. Ở đầu vào của hệ thống mức
độ âm thanh được thụ cảm và hệ số khuếch đại của hệ thống được điều chỉnh sao
cho những âm thấp hơn sẽ có hệ số khuếch đại cao hơn còn những âm cao hệ số
khuếch đại giảm do đó kênh sẽ không bị quá tải ở đầu ra của hệ thống. Có thể xảy ra
hoạt động ngược lại để lưu trữ dải động của hệ thống. Kết quả là tạp âm của kênh sẽ
bị loại đi đối với tín hiệu mức thấp bằng với số lượng mà bộ ép giãn tăng hệ số
khuếch đại của những tín hiệu này. Thông thường tiếng ồn giảm 10dB hoặc hơn
nữa.

Độ tăng ích
thay
đổi
Hệ thống
Độ tăng ích
thay đổi
Điều khiển Điều khiển
Ngỏ vào
Ngỏ ra

Hình 1.16. Sơ đồ khối ép giãn
Quá trình ép giãn đặt ra rất nhiều vấn đề, bao gồm vấn đề thích ứng hoặc xác
định quá trình xử lý đầu vào. Đó là sản phẩm của một vài công ty phục vụ cho cả
những cơ sở thu băng chuyên nghiệp và người tiêu dùng, cho một vài kênh truyền
hình, bao gồm âm thanh đa kênh trong truyền hình và tuyền quảng bá truyền hình số
độ phân giải cao (HDTV).
1.13. HỆ THỐNG VIDEO SỐ
Những hệ thống video số cũng yêu cầu các tiêu chuẩn cùng loại. Một vài hệ
thống video số thường xác định rõ việc lấy mẫu trực tiếp của dạng sóng analog tổng
hợp, đây là hệ thống số tổng hợp. Những hệ thống khác thao tác trực tiếp với các
tính hiệu RGB và tránh được quá trình xử lý màu tổng hợp. Đây được gọi là các hệ
thống số thành phần. Việc xử lý một hệ thống tương tự tổng hợp có liên quan đế sự
dung hòa về chất lượng của tính hiệu, điều này cũng không thể thiếu được đối với
quá trình số hoá, trong khi các hệ thống thành phần lại tránh được sự dung hòa này
ngay từ đầu cho nên chất lượng hình ảnh cao hơn. Dưới đây là một vài nét khái quát
về hệ thống video số.
1.13.1. Hệ thống số tổng hợp
Trong một hệ thống số tổng hợp, tín hiệu NTSC hay PAL được tạo ra bình
thường như trong một thiết bị tương tự, và quá trình chuyển đổi A/D được thực hiện
trên tín hiệu đơn này. Do ở các tín hiệu này, sóng mang màu là một thành phần có
năng lượng cao và biên độ cũng như pha của nó phải được tái tạo một cách chính

31
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
xác nên thường phải sử dụng tần số lấy mẫu đồng bộ với sóng mang màu. Hầu hết
các hệ thống đều đồng bộ với clock lấy mẫu 3× hoặc 4× sóng mang, với 8 bit trên
mẫu. Nó đưa ra tốc độ dữ liệu như trong bảng 1.5.

Tiêu chuẩn f
s
(KHz) Bit/mẫu Tốc độ dữ liệu Mb/s
NTSC 3f
SC
8 85.9
NTSC 4 f
SC
8 114.5
PAL 3 f
SC
8 106.3
PAL 4 f
SC
8 141.8




Bảng 1.5. Các thông số lấy mẫu của các hệ thống số tổng hợp
Một vài hệ thống số tổng hợp xử lý các tín hiệu nhằm thay đổi bộ mã hóa, di
chuyển khoảng xóa dòng-mành, hoặc tạo ra một số thay đổi khác tận dụng triệt để
các thế mạnh của kỹ thuật số.
1.13.2. Hệ thống số thành phần
Trong hệ thống số thành phần, ba thành phần màu độc lập sẽ được số hóa ở tần
số lấy mẫu, gần bằng như tần số lấy mẫu ở hệ thống tổng hợp. Vì vậy, tốc độ dòng
số ở hệ thống số thành phần sẽ cao hơn tốc độ dòng số ở hệ thống tổng hợp.
Ngay từ khi hệ thống truyền hình số ra đời, ủy ban tư vấn quốc tế về thông tin
vô tuyến (CCIR) và ngày nay là liên đoàn viễn thông quốc tế (ITU) đảm nhận trách
nhiệm thiết lập các tiêu chuẩn định dạng lấy mẫu tín hiệu video số thành phần. Để

thuận tiện trong quá trình trao đổi quốc tế, các tín hiệu truyền hình số, tần số lấy
mẫu được quy ước là không có mối quan hệ nào với tần số sóng mang trong các hệ
thống tương tự. Đây là sự lựa chọn hợp lý từ thực tế là các hệ thống thành phần
không có sóng mang màu. Tần số được lựa chọn là 13,5Mhz, những biến thể của nó
sẽ được giải thích trong phần 2.3.3.
Tiêu chuẩn ITU, còn gọi là ITU-R BT cũng hướng dẫn cách sử dụng các thành
phần màu khác nhau ở hệ PAL hay NTSC để có thể giảm độ rộng band tần và được
lấy mẫu là ước số của tần số lấy mẫu cơ bản. Đây được gọi là lấy mẫu con màu và
có thể xảy ra với hệ số chia 2:1 hoặc 4:1 dưới tần số cơ bản (13,5Mhz). Tất nhiên,
lấy mẫu con cũng có nghĩa là phải giảm độ rộng band tần của màu sắc, điều này lại
trái với yêu cầu quá trình xử lý thành phần. Song, lấy mẫu con với tỉ lệ 2:1 vẫn được
sử dụng rộng rãi. Một thiết kế đơn giản của ITU-601 đã xác định:
4:4:4 lấy mẫu toàn bộ các thành phần R,G,B

32
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
4:2:2 lấy mẫu con theo dòng với tỉ lệ 2:1 R-Y, B-Y
4:1:1 lấy mẫu con theo dòng với tỉ lệ 4:1 R-Y, B-Y
4:2:0 lấy mẫu con theo dòng và theo cột với tỉ lệ 2:1 R-Y, B-Y
Lưu ý rằng các thành phần màu sắc khác nhau là R-Y và B-Y. Để đơn giản,
định dạng này thường được viết dưới dạng YUV hoặc YCrCb, bảng 1.6 đưa ra tốc
độ dữ liệu của những sự lựa chọn mẫu này.
1.13.3. Các tiêu chuẩn đĩa số
Tín hiệu hình ảnh được ghi trên CD-ROM bằng cách sử dụng một số phương
pháp nén dữ liệu lớn. Vì vậy, chất lượng hình ảnh giảm rất nghiêm trọng và không
thể chấp nhận được đối với một hệ thống chuyên nghiệp. Tuy nhiên, cùng với sự
phát triển của định dạng DVD dựa vào công nghệ ghi đĩa quang tương tự như CD-
ROM, chất lượng hình ảnh đang được cải thiện dần.
Các DVD làm tăng mật độ ghi từ 650 MB như dung lượng một mặt của CD-
ROM lên 4,7GB. Điều này, kết hợp với định dạng hai mặt, hai lớp, cho phép ghi tới

17GB trên một đĩa đơn 12cm. Sử dụng kỹ thuật nén MPEG-2, các chỉ tiêu kỹ thuật
của video tương ứng với chỉ tiêu ghi hình của hệ NTSC và PAL sẽ nhận được với
thời gian đọc là 1 giờ/một mặt hoặc lớp. Nó tương đương với tốc đọ nén dữ liệu là
10Mb/s. Giống như đĩa CD-ROM, DVD là đĩa chỉ đọc, hoặc tối đa chỉ để ghi một
lần. Vì vậy, nó rất hữu ích cho việc phân phối chương trình nhưng lại không thể
thay thế được định dạng băng từ để phục vụ cho việc ghi và đọc thông thường.
1.14. AUDIO SỐ
Đĩa CD là một trong những ứng dụng đầu tiên của công nghệ audio số. Nó đã
chiếm lĩnh thị trường băng đĩa thu âm và tạo ra bước đột phá của máy tính cá nhân
thông qua ổ đĩa CD-ROM và một vài ứng dụng khác.
1.14.1. Đĩa compact (CD)
Công nghệ ghi đĩa quang được phát triển vào những năm 70 và xuất hiện lần
đầu tiên ở dạng analog là đĩa hình laser (LVD). Sản phẩm này chưa bao giờ xuất
hiện trên thị trường tiêu dùng nhưng lại đóng một vai trò rất quan trọng trong lĩnh
vực giáo dục và đào tạo. Vì trong lĩnh vực này khả năng truy cập ngẫu nhiên của đĩa
ghi phù hợp hơn băng ghi.
Đĩa CD, được Sony và Philip phát triển và giới thiệu vào đầu những năm 80,
vẫn áp dụng công nghệ LVD để ghi số trên đĩa nhựa có kích thước 12cm. Ở đây
chúng ta chỉ đề cập đến các thông số lấy mẫu. Sự lựa chọn các tiêu chuẩn của CD
cho audio số (CD-DA) phải đảm bảo yêu cầu về chất lượng, độ rộng band tần ít nhất

33
Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
là 18KHz và SNR phải lớn hơn 90 đồng bộ, chuyển sang tần số lấy mẫu là 44,1KHz
và 16 bit/mẫu, mã hóa sử dụng điều chế xung mã (PCM) và không có nén. Mã hóa
kênh để chống lỗi bao gồm mã khối Reed-Solomon và chèn mã.
Tiêu chuẩn CD-DA đã cho ra đời một hệ thống tương đối mạnh nhưng chỉ
dùng để đọc. Nhờ sự tiến bộ của kỹ thuật số, giá thành mọi thiết bị với đầy đủ các
tính năng kỹ thuật đã giảm đáng kể.
1.14.2. Băng âm thanh số

Tiếp theo những thành công của đĩa chuyển đổi, một hệ thống băng từ đã được
phát triển và tạo ra một hệ thống có khả năng ghi đọc phối hợp các chỉ tiêu của đĩa
CD. Đây chính là băng âm thanh số. DAT được sử dụng trước tiên trong lĩnh vực
thu âm chuyên nghiệp hoặc được sử dụng để lưu trữ dữ liệu trong máy vi tính cá
nhân, nó có khả năng lưu trữ với dung lượng trên 4 GB.
1.14.3. Âm thanh trong PC
Máy tính cá nhân có khả năng lưu trữ và xử lý bất cứ tín hiệu thuộc về kỹ thuật
số. Do vậy, xử lý âm thanh số với các PC là một điều hoàn toàn tự nhiên. Những PC
trước đây không có phần cứng (A/D và D/A) để xử lý các âm thanh analog chất
lượng cao tại card âm thanh. Ngày nay, mọi PC đều có card âm thanh.
Tuy nhiên, dữ liệu được tạo ra theo tiêu chuẩn CD-DA (9MB/phút) là quá
nhiều cho khả năng lưu trữ của hầu hết các PC, do vậy các tiêu chuẩn âm thanh đặc
biệt của PC đã được xây dựng để cho phép điều chỉnh chất lượng âm thanh phù hợp
với kích cỡ của dữ liệu ở một vài cấp độ. Tiêu chuẩn thấp nhất đưa ra có tần số lấy
mẫu là 11,05 KHz ở 8bit/mẫu, nó chỉ phù hợp với lời nói sử dụng tốc độ dữ liệu ở
0,66 MB/phút. Tần số lấy mẫu và số bit/mẫu được nhân đôi khi áp dụng cho âm
nhạc. Tiêu chuẩn này cũng có thể dùng cho âm thanh nổi (stereo) với tốc độ dữ liệu
lên tới 4,5 MB/phút.
Các tiêu chuẩn audio cho PC cũng bao gồm phần nén, dựa trên thuật toán AD-
PCM. Thuật toán AD-PCM có thể giảm tốc độ dữ liệu đi 4 lần trong khi chất lượng
giảm không đáng kể. Cần lưu ý là, đặc điểm phi cấu trúc của một tín hiệu audio sẽ
đưa ra khả năng nén dữ liệu ít hơn nhiều so với tín hiệu video.
1.14.4. Tổng hợp nhạc
Có hai yêu cầu khác nhau cho các bộ tổng hợp. Mục đích thứ nhất là tái tạo các
dụng cụ phát âm ở mức chuẩn nhất có thể, hai là tạo ra những âm thanh mới và kỳ lạ
không có trong tự nhiên. Cả hai mục đích này đều quan trọng như nhau.
Phương pháp tốt nhất để tổng hợp âm thanh tự nhiên như là âm thanh của các
bộ khí cụ nhạc được gọi là bộ tổng hợp sóng âm. Ở phương pháp này, các nhạc cụ

34

Chương 1: Đại cương về tín hiệu audio và video
được lấy mẫu theo kỹ thuật số, đọc mỗi lần một nốt, thường chỉ ở một vài điểm trên
phạm vi tần số của nhạc cụ đó. Những mẫu này được lưu trữ trong bộ nhớ của bộ
tổng hợp và khi một nốt nhạc được đọc, mẫu gần nhất được chọn từ bộ nhớ sẽ dịch
chuyển tần số nhờ quá trình xử lý số, ở một hệ thống được thiết kế hoàn chỉnh, âm
tổng hợp sẽ rất trung thực.
Có rất nhiều loại hình tổng hợp khác nhau, tuy nhiên loại hình được sử dụng
nhiều nhất là tổng hợp FM, ở loại hình này FM sẽ là biến điệu tần số. Nguyên lý của
phương pháp này là một hoặc nhiều bộ dao động có tần số bị biến điệu bởi tần số
khác để tạo ra phổ của dải band tần. Phổ này sẽ được lọc để tạo nên âm thanh ở đầu
ra. Âm thanh được tổng hợp theo loại hình này rất mềm dẻo. Tuy nhiên, việc lập
chương trình cho âm thanh là rất phức tạp và không thuộc về lĩnh vực trực giác ngay
cả đối với nhạc sĩ. Song, nó vẫn phổ biến nhờ khả năng truyền tải nhiều tính năng ở
mức giá thấp. Dù vậy, nó cũng không tốt bằng quá trình lấy mẫu để tổng hợp âm
thanh thực của nhạc cụ.
1.15. AUDIO ĐA KÊNH
Hai hoặc nhiều kênh mô phỏng những âm thanh từ cùng một nguồn với cùng
sự phân bổ không gian tạo ra những âm thanh gần với thực tiễn hơn vì người nghe
có thể thụ cảm được tính có hướng của âm thanh. Mặc dù nhiều thiết bị đa hợp các
kênh audio để phù hợp cho ghi hoặc phân bổ nhưng mục đích thường vẫn là giữ cho
các kênh độc lập với nhau chỉ với việc trộn kênh xảy ra trong không gian, nơi âm
thanh được thu. Với cách này, cảm giác như ở trong một khoảng không gian thật sẽ
tăng lên rõ rệt. Audio hai kênh được gọi là âm thanh nổi. Nó được sử dụng rộng rãi
trong quá trình ghi và quảng bá cả phát thanh lẫn truyền hình. Các kênh được gọi là
trái (L) và phải (R) tương ứng với vị trí của loa.
Cảm giác âm thanh như trong không gian thực có thể tăng lên khi cho thêm
một hoặc vài kênh mô phỏng phát âm ở phía sau người nghe. Đây là nguyên lý của
âm vòm, được sử dụng rộng rãi trong khi chiếu phim và đã nhanh chóng được áp
dụng ở HDTV số. Hệ thống này cung cấp “5.1” kênh, với 5 kênh có độ rộng band
tần lớn nhất và một kênh dùng loa lợi trầm phụ. Một vài máy thu TV cung cấp âm

vòng mô phỏng rất hiệu quả ngay cả khi truyền hình chỉ phát bằng âm nổi.


35