Khi các thiết bị âm thanh dùng kết nối Bluetooth đang trở nên phổ biến hơn thì chuẩn aptX cũng bắt đầu xuất hiện trên nhiều sản phẩm. Vậy aptX là gì và nó đóng vai trò như thế nào đối với chất lượng âm thanh? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu sơ lược về aptX và qua đây các bạn sẽ có thể đưa ra những quyết định chính xác khi chọn mua tai nghe/loa Bluetooth và nguồn phát nhạc tương thích.
aptX là gì?
aptX (trước đây viết là apt-X) là một bộ thuật toán mã hóa/giải mã (codec) âm thanh nén kỹ thuật số. aptX được bán triển vào những năm 1980 bởi giáo sư Stephen Smyth và là một phần của nghiên cứu tiến sĩ của ông tại trường khoa học máy tính, kỹ thuật điện, điện tử thuộc đại học Queen, Belfast, Bắc Ai Len. Bộ mã hóa/giải mã âm thanh aptX được giới thiệu lần đầu tiên tại thị trường thương mại dưới dạng một sản phẩm bán dẫn, cụ thể là một mạch tích hợp DSP được lập trình đặc biệt có tên APTX100ED. Mạch bán dẫn này nhanh chóng được các nhà sản xuất thiết bị phát thanh tự động đón nhận bởi họ cần một giải pháp lưu trữ âm thanh chất lượng CD trên ổ cứng máy tính để có thể phát lại tại các chương trình radio cũng như thay thế công việc của DJ.
Sau lần xuất hiện đầu tiên vào đầu thập niên 90, hệ thuật toán aptX dành cho dữ liệu âm thanh nén theo thời gian thực tiếp tục được mở rộng và xuất hiện trên nhiều dạng từ phần mềm, phần sụn (firmware) cho đến các phần cứng có thể lập trình dành cho các hệ thống âm thanh chuyên nghiệp, TV, phát thanh radio và thiết bị điện tử tiêu dùng, đặc biệt là các ứng dụng trong lĩnh vực âm thanh không dây, âm thanh không dây độ trễ thấp cho nhu cầu chơi game, xem phim và hội thoại VoIP. Thêm vào đó, bộ mã hóa/giải mã aptX có thể được dùng thay cho SBC – bộ mã hóa băng tần con (sub-band coding) được Hiệp hội Bluetooth SIG ban hành dành cho chuẩn Bluetooth A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) để truyền tải âm thanh stereo/mono chất lượng cao.
Ngày nay, bộ mã hóa/giải mã aptX được sử dụng trên các ứng dụng thương mại như trên thiết bị điện tử và các hệ thống âm thanh trên xe hơi. aptX cho phép truyền (stream) âm thanh stereo chất lượng cao theo thời gian thực qua kết nối Bluetooth A2DP giữa thiết bị nguồn phát (điện thoại, máy tính bảng, máy tính) và phụ kiện phát (loa, tai nghe Bluetooth).
Lợi ích của aptX:
Hiện nay nhiều sản phẩm âm thanh Bluetooth như loa và tai nghe đã được tích hợp chuẩn aptX và bạn có thể nhận thấy qua một con tem hoặc dấu hiệu dán ngoài bao bì sản phẩm. aptX hứa hẹn sẽ mang lại chất lượng âm thanh tương đương CD qua kết nối Bluetooth nhưng chúng ta đều biết rằng âm thanh khi được truyền qua Bluetooth chắc chắn sẽ bị nén và dữ liệu cũng thất thoát ít nhiều. Do đó, âm thanh truyền qua giao tiếp không dây sẽ không thể bằng giao tiếp dây dẫn thông thường. Như vậy, aptX liệu có thể cải thiện chất lượng âm thanh phát qua Bluetooth và cải thiện được bao nhiêu?
Trước khi nói đến aptX thì chúng ta cần hiểu sơ lược về âm thanh kỹ thuật số và Bluetooth nói chung. Có thể hình dung đơn giản âm thanh kỹ thuật số là một “bộ sưu tập” các mẫu sóng âm, mỗi sóng âm giống như một thời khắc. Thay vì ổn định thì làn sóng âm này mấp mô , tựa như một loạt các bức ảnh chụp nhanh liên tiếp nhau. Với loạt “ảnh chụp” hay các “mẫu sóng âm”, một thiết bị phát có thể là điện thoại hay máy tính sẽ chuyển đổi chúng thành một đoạn sóng âm hoàn chỉnh, cho ra âm thanh mượt mà, liên tục. Mặc dù đĩa CD không phải là thứ có thể lưu trữ âm thanh tốt nhất nhưng nó lại là thứ phổ biến nhất. Âm thanh trên một chiếc đĩa CD có 44.100 mẫu mỗi giây, mỗi mẫu có một giá trị từ khoảng giữa 0 đến 65.535 (còn gọi là 16-bit).
Tỉ lệ 16-bit/44 kHz của đĩa CD tương đương 10 MB mỗi phút đối với âm thanh stereo. Mặc dù dung lượng này không lớn so với khả năng lưu trữ của thiết bị ngày nay nhưng nó vẫn quá lớn để bạn có thể nghe trực tuyến trên Web hoặc lưu trên các thiết bị di động. Do đó, chúng ta cần một chuẩn âm thanh nén giống như MP3. Khi âm thanh được nén và lưu ở định dạng MP3 thì mỗi phút âm thanh chỉ nặng khoảng 1 MB. Dĩ nhiên, âm thanh được nén sẽ không có chất lượng tốt bằng âm thanh không nén. Đôi khi bạn vẫn có thể nhận ra sự khác biệt giữa 2 loại âm thanh này chỉ với một chiếc tai nghe giá rẻ.
Chuyển sang Bluetooth thì đây là một phương pháp truyền tải không dây năng lượng thấp được thiết kế để 2 thiết bị có thể dễ dàng truyền dữ liệu với nhau ở cự ly gần. Cũng giống như các phương pháp truyền tải không dây khác, Bluetooth có băng thông giới hạn. Chuẩn Bluetooth được Ericsson phát minh vào năm 1994 và đến nay đã được cải tiến rất nhiều với chuẩn mới nhất là Bluetooth 4.2. Khi Bluetooth được cải tiến thì băng thông hay có thể hình dung là kích thước “ống dẫn” không dây để truyền dữ liệu cũng tăng lên. Tuy nhiên, Bluetooth không có băng thông rộng như Wi-Fi.
Để truyền tải âm thanh, Bluetooth sử dụng bộ mã hóa SBC như đã nói ở trên. SBC không được thiết kế để truyền âm thanh độ thực cao (Hi-Fi) mà nó được thiết kế để sử dụng càng tiết kiệm năng lượng càng tốt. SBC đủ tốt để bạn có thể nghe nhận cuộc gọi, tức là khi bạn nghe điện thoại qua tai nghe Bluetooth. Tuy nhiên với âm nhạc thì chất lượng âm thanh sẽ giảm đi rất nhiều trong quá trình tái mã hóa.
Thêm vào đó, âm thanh được nén truyền qua Bluetooth lại tiếp tục được nén. Nếu bạn phát các bài nhạc MP3 trên điện thoại thì những bài nhạc này sẽ được giải mã sau đó nén lại một lần nữa bởi SBC để truyền đến tai nghe không dây. Do đó âm thanh tiếp tục bị mất chất lượng.
aptX hơn gì so với SBC?
Trở lại với aptX, nó vẫn nén âm thanh nhưng chỉ là một kiểu nén khác. Trong khi MP3 sử dụng mô hình tâm thính học (psychoacoustic model) để nén dữ liệu thì aptX sử dụng mô hình phân tích theo miền thời gian ADPCM (Adaptive differential pulse-code modulation) – điều chế mã xung chênh lệch tương hợp. Đây là một khái niệm phức tạp, nói cho đơn giản là ADPCM sử dụng ít bit dữ liệu hơn trên mỗi mẫu do đó dung lượng sẽ nhỏ hơn.
CSR – công ty sở hữu các sáng chế về bộ mã hóa/giải mã aptX cho rằng với aptX thì nguồn âm thanh được truyền tải qua Bluetooth dù được lưu trữ dạng nén hay không nén vẫn giữ được chất lượng cao. Chìa khóa ở đây là cả 2 sản phẩm gồm nguồn phát (điện thoại, máy tính bảng) và thiết bị phát (tai nghe, loa) đều phải được tích hợp chuẩn aptX để khai thác lợi thế từ công nghệ này. Nếu chỉ 1 trong 2 thiết bị sở hữu aptX thì SBC sẽ được sử dụng thay thế.
Một nghiên cứu cho thấy nếu như nguồn phát (điện thoại) và thiết bị phát (tai nghe) đều có khả năng giải mã codec, chẳng hạn như MP3 hay AAC thì bài nhạc sẽ không bị mã hóa lại bằng SBC hay aptX khi truyền qua Bluetooth.
Vậy aptX có thật sự cải thiện chất lượng âm thanh? Phương pháp nén tốt hơn luôn mang lại chất lượng âm thanh tốt hơn. Tuy nhiên, vấn đề ở đây là bạn không biết được khi nào âm thanh được xử lý bởi aptX cho dù bạn có cả 2 thiết bị dùng chuẩn này. Trên hầu hết các sản phẩm được tích hợp aptX thì chúng vẫn không có dấu hiệu cho biết khi nào aptX được kích hoạt. Vấn đề có thể được giải quyết bằng một chiếc đèn LED nhỏ hay một tiếng bíp nào đó phát ra từ thiết bị.
Nói chung aptX có thể mang lại chất lượng âm thanh tốt hơn so với SBC. Mặc dù vậy, chất lượng âm thanh cũng phụ thuộc nhiều vào thiết bị, chẳng hạn như nguồn phát có chip xử lý âm thanh hay tai nghe chất lượng cao và cách thiết bị được khai thác.
Để biết thiết bị của mình có tích hợp aptX hay không, bạn có thể xem danh sách tại đây.
