MP3, WAV, FLAC hay AAC: nên dùng định dạng âm thanh nào?

Âm thanh số bắt đầu từ một danh sách dài các con số: độ cao của sóng âm được đo hàng chục nghìn lần mỗi giây. Các định dạng không nén như WAV và AIFF chỉ ghi danh sách đó xuống đĩa. Không có gì bị loại bỏ hay đóng gói, nên mọi phần mềm chỉnh sửa đều đọc dễ và tua nhanh, nhưng file cũng lớn. Một bài hát ba phút lưu theo cách này nặng khoảng 30 MB, dù nghe thế nào.

Các định dạng không mất dữ liệu như FLAC và ALAC đóng gói danh sách đó thông minh hơn, giống cách file ZIP nén một tài liệu. Khi phát, bộ giải mã dựng lại chính xác từng mẫu, nên FLAC giải mã ngược về WAV giống bản gốc đến từng bit. Mức tiết kiệm phụ thuộc vào bản nhạc: bản thu acoustic nhẹ nhàng giảm nhiều, rock dày đặc hay bản thu ngoài trời nhiều tạp âm giảm ít hơn. Album thông thường chỉ còn khoảng một nửa đến ba phần năm dung lượng WAV.

Các định dạng mất dữ liệu như MP3, AAC, Vorbis và Opus chủ động loại bỏ thông tin. Bộ mã hóa dùng mô hình thính giác của con người để bỏ những âm bị âm lớn hơn gần đó che lấp hoặc nằm ở tần số khó nhận ra, rồi lưu phần còn lại. Kết quả nhỏ hơn WAV từ năm đến mười lần. Ở bitrate cao, đa số người không phân biệt được với bản gốc, nhưng chi tiết đã bị loại bỏ là mất hẳn và không thể khôi phục bằng cách chuyển ngược lại.

Lịch sử giải thích phần lớn khả năng tương thích ngày nay. MP3 có mười năm đi trước trên các thiết bị tiêu dùng, WAV đi kèm Windows, FLAC lớn lên trong thế giới mã nguồn mở, còn AAC theo chân iPod và iTunes Store. Hãy mở từng hàng để xem tóm tắt, gồm cả bốn định dạng bạn sẽ gặp bên cạnh bốn định dạng chính.

Dung lượng của âm thanh không nén và có mất dữ liệu chỉ là phép tính đơn giản: bitrate nhân thời lượng. WAV stereo 16-bit/44,1 kHz có tốc độ 1.411 kbps, tức khoảng 10,6 MB mỗi phút. Định dạng mất dữ liệu dùng bitrate bạn chọn, nên MP3 320 kbps khoảng 2,4 MB mỗi phút và 128 kbps chỉ dưới 1 MB. FLAC là trường hợp đặc biệt vì dung lượng phụ thuộc vào bản nhạc, nên con số luôn là một khoảng thông thường.

Các con số này dành cho stereo. Mono giảm một nửa, điều này quan trọng với bản ghi giọng nói, còn WAV 24-bit/48 kHz từ máy quay hoặc máy thu âm có tốc độ khoảng 17 MB mỗi phút. Để hình dung quy mô, một album 45 phút nặng khoảng 480 MB dạng WAV, khoảng 260 MB dạng FLAC, 108 MB dạng MP3 320 kbps và 45 MB ở 128 kbps.

Tần số lấy mẫu là số lần mỗi giây sóng âm được đo. Âm thanh CD dùng 44,1 kHz, video và phát sóng dùng 48 kHz, còn phòng thu đôi khi thu ở 96 kHz. Tần số lấy mẫu ghi được các tần số đến một nửa giá trị của nó, nên 44,1 kHz đã đạt khoảng 22 kHz, vượt giới hạn trên khoảng 20 kHz của thính giác con người. Tần số cao hơn giúp ích cho biên độ dự phòng khi chỉnh sửa hơn là khi nghe.

Độ sâu bit là độ chính xác khi lưu mỗi lần đo. 16-bit cho dải động khoảng 96 dB, đủ cho mọi phòng nghe; 24-bit cho kỹ sư thu âm thêm không gian để nâng bản thu nhỏ mà không bị nhiễu rít. Độ sâu bit áp dụng cho các định dạng PCM như WAV, AIFF, FLAC và ALAC. Codec mất dữ liệu không lưu mẫu theo cách này, nên MP3 có bitrate nhưng không có độ sâu bit.

Bitrate là lượng dữ liệu một giây âm thanh sử dụng, tính bằng kilobit mỗi giây. Với âm thanh không nén, nó được tính từ hai con số kia nhân với số kênh. Với định dạng mất dữ liệu, đó là núm chỉnh chất lượng do bạn đặt: 128 kbps đủ cho giọng nói, 192 kbps là mức trung bình thường dùng cho nhạc, và 320 kbps là mức trần của MP3. AAC đạt chất lượng tương đương ở bitrate thấp hơn MP3 một chút.

Thường là khả năng tương thích, chứ không phải chất lượng âm thanh, quyết định lựa chọn. MP3 là định dạng duy nhất mà mọi dàn âm thanh xe hơi, máy phát USB, trình duyệt, biểu mẫu tải lên và ứng dụng email đều xử lý được. AAC chạy sẵn trên mọi thiết bị Apple và hầu hết điện thoại, nhưng một số đầu phát xe hơi và máy nghe nhạc đời cũ bỏ qua file .m4a. FLAC phát được trên Android, Windows 10 trở lên và macOS, nhưng ứng dụng Apple Music vẫn không nhập được, nên người dùng Apple chuyển sang ALAC.

Sản xuất và phát hành thì ngược lại: nơi nhận muốn phiên bản đầy đủ nhất bạn có. Phần mềm chỉnh sửa âm thanh và DAW đọc WAV và AIFF ổn định nhất, còn các nhà phát hành nhạc như DistroKid yêu cầu WAV hoặc FLAC 16- hay 24-bit để các dịch vụ streaming tự mã hóa. Nền tảng podcast và Apple Podcasts chấp nhận MP3 và AAC.

Một quy tắc giúp tránh hầu hết lỗi về âm thanh: đừng mã hóa lại từ định dạng mất dữ liệu sang mất dữ liệu hai lần. Mỗi lần mã hóa đều bỏ bớt chi tiết, và bộ mã hóa sau không phân biệt được phần đã bỏ của lần trước, nên tổn thất cộng dồn. MP3 128 kbps chuyển sang AAC 256 kbps thì lớn hơn nhưng không tốt hơn, và sau hai ba lượt bạn sẽ nghe tiếng chũm chọe lõm bõm và âm đầu bị nhòe. Hãy luôn mã hóa từ nguồn tốt nhất bạn có và giữ lại nguồn đó.

Đi từ mất dữ liệu sang không mất dữ liệu thì gặp vấn đề ngược lại: an toàn nhưng vô nghĩa về chất lượng. Chuyển MP3 thành WAV hoặc FLAC cho file lớn hơn nhiều mà nghe y hệt MP3. Việc này vẫn đúng khi phần mềm chỉnh sửa hoặc hệ thống phát sóng chỉ nhận WAV, miễn là bạn biết mức trần chất lượng do MP3 quyết định.

Các chuyển đổi đáng làm đi xuống từ bản master không mất dữ liệu. Chuyển WAV sang MP3 biến bản thu 40 MB thành file nằm dưới giới hạn đính kèm 25 MB của Gmail, và bản sao FLAC sang MP3 đưa album chất lượng cao lên điện thoại hoặc USB xe hơi. Nếu dùng thiết bị Apple và muốn giữ không mất dữ liệu, FLAC sang ALAC giữ nguyên từng mẫu và giúp file nhập được. Tách âm thanh từ video là trường hợp riêng, xem cách chuyển MP4 sang MP3.

Mỗi nhóm định dạng lưu thông tin bài hát theo cách khác nhau. MP3 dùng thẻ ID3, với các khung ID3v2 cho tên bài, nghệ sĩ, album, số thứ tự, lời bài hát và ảnh bìa nhúng. FLAC và OGG dùng Vorbis comments, là các trường văn bản đơn giản cùng một khối ảnh cho ảnh bìa. AAC trong file .m4a dùng các atom metadata MP4 mà iTunes đã phổ biến, nên ảnh bìa album và trường sắp xếp hiển thị rất gọn trên thiết bị Apple.

WAV là điểm yếu. Khối RIFF INFO của nó chỉ lưu vài trường văn bản, hỗ trợ ảnh bìa không chính thức, và nhiều máy thu lẫn trình phát không ghi hay đọc gì cả. Đó là thêm một lý do để FLAC hơn WAV cho thư viện nhạc: cùng âm thanh, file nhỏ hơn và thẻ đầy đủ. Khi chuyển bằng công cụ chuyển đổi âm thanh, tùy chọn Giữ thẻ và ảnh bìa sao chép mọi thông tin trong nguồn vào các trường mà định dạng đích hỗ trợ. Nếu bạn cần bản chép lời của âm thanh giọng nói thay vì thư viện gọn gàng, xem cách chuyển giọng nói thành văn bản.

Hãy tìm hàng khớp với việc sẽ làm với file. Khi có hai hàng phù hợp, hãy giữ bản master không mất dữ liệu và tạo bản mất dữ liệu từ đó, để không phải chọn giữa hai bên.