Oversampling DAC là gì? Cách hoạt động của Oversampling DAC

04-08-2025 22:56:08 310

Một trong những công nghệ cốt lõi bên trong nhiều DAC hiện đại là oversampling – kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi nhưng cũng gây nhiều tranh cãi trong cộng đồng audiophile. Vậy oversampling DAC là gì, tại sao nó quan trọng và nên lựa chọn DAC oversampling hay không? Hãy cùng khám phá chi tiết dưới đây.

Oversampling DAC là gì? Cách hoạt động và ưu điểm

Oversampling là gì?

Oversampling (lấy mẫu vượt tần) là kỹ thuật xử lý tín hiệu số, trong đó tín hiệu âm thanh được lấy mẫu ở tần số cao hơn nhiều lần so với tần số Nyquist (gấp đôi tần số tối đa của tín hiệu gốc).

Ví dụ, nếu bạn có tín hiệu âm thanh 20 kHz, tần số Nyquist là 40 kHz. Khi DAC sử dụng oversampling 4x, tín hiệu sẽ được xử lý ở 176.4 kHz thay vì 44.1 kHz tiêu chuẩn (đối với CD).

Mục đích của oversampling là:

  • Phân tán nhiễu lượng tử ra dải tần rộng hơn để dễ dàng lọc bỏ.
  • Giảm yêu cầu về bộ lọc analog phía sau DAC.
  • Tăng hiệu suất tín hiệu trên nhiễu (SNR).
  • Cải thiện chất lượng âm thanh đầu ra.

Cách hoạt động của một Oversampling DAC

Oversampling DAC là gì? Cách hoạt động và ưu điểm

Một oversampling DAC hoạt động theo các bước sau:

  1. Lọc nội số (Digital Interpolation Filter): Bộ lọc này sẽ chèn thêm các mẫu (interpolation) giữa các điểm dữ liệu gốc, dựa trên tính toán số học để tạo ra một tín hiệu có tần số lấy mẫu cao hơn. Ví dụ: từ 44.1 kHz → 176.4 kHz (4x oversampling).
  2. Modulation (thường là Delta-Sigma): Tín hiệu được đưa qua bộ modulator để thực hiện noise shaping, đẩy nhiễu lượng tử ra ngoài dải nghe (trên 20 kHz).
  3. Chuyển đổi số - tương tự (D/A): Tín hiệu số được đưa đến phần mạch DAC để chuyển thành dạng điện áp analog.
  4. Bộ lọc analog (Reconstruction Filter): Loại bỏ các tần số cao không mong muốn (imaging artifacts) và làm mượt tín hiệu đầu ra.

Với kiến trúc này, oversampling DAC có thể cung cấp âm thanh sạch hơn, ít nhiễu hơn và có độ tuyến tính tốt hơn.

Lợi ích của Oversampling DAC

Giảm yêu cầu bộ lọc analog

Trước khi oversampling phổ biến, các DAC phải dùng bộ lọc analog rất dốc để loại bỏ các tần số ảnh (imaging), gây khó khăn về thiết kế và có thể ảnh hưởng đến độ trung thực của âm thanh. Nhờ oversampling, những hình ảnh này được đẩy lên tần số cao hơn, cho phép sử dụng bộ lọc mượt và tự nhiên hơn.

Tăng SNR và độ phân giải hiệu quả

Oversampling giúp giảm nhiễu lượng tử trong vùng tần số nghe được. Kỹ thuật noise shaping đặc biệt hiệu quả trong các DAC 1-bit hoặc multi-bit, giúp nâng cao hiệu suất đáng kể mà không cần tăng độ phân giải vật lý.

Giảm hiện tượng aliasing và méo tiếng

Khi kết hợp oversampling với các thuật toán lọc số hiện đại, tín hiệu đầu ra sẽ ít bị méo hơn, tạo nên trải nghiệm nghe tự nhiên và chi tiết hơn.

So sánh với Non-Oversampling DAC (NOS DAC)

Non-Oversampling DAC (NOS DAC) là loại DAC không thực hiện bất kỳ oversampling hay lọc số nào. Tín hiệu PCM được chuyển đổi trực tiếp sang analog theo đúng tốc độ mẫu gốc (ví dụ: 44.1 kHz).

Tiêu chí

Oversampling DAC

Non-Oversampling DAC (NOS)

Tần số lấy mẫu

Cao (4x, 8x, thậm chí 512x)

Giữ nguyên (ví dụ: 44.1 kHz)

Cần lọc analog phức tạp

Không

Có (dốc cao)

Độ trễ tín hiệu

Có thể có (do xử lý số)

Gần như không có

Trải nghiệm âm thanh

Mượt, chi tiết, kỹ thuật

Thô mộc, trung thực với bản thu

Yêu cầu phần cứng

Phức tạp hơn

Đơn giản, ít xử lý số

NOS DAC thường được ưa chuộng bởi những người nghe thích sự tự nhiên, trung thực và “analog”. Trong khi đó, oversampling DAC hướng đến âm thanh chi tiết, sạch sẽ và kiểm soát tốt nhiễu.

Oversampling và Delta-Sigma DAC

Ngày nay, hầu hết các DAC thương mại đều sử dụng kiến trúc Delta-Sigma kết hợp oversampling, nhờ ưu điểm sau:

Oversampling DAC là gì? Cách hoạt động và ưu điểm

  • Có thể đạt độ chính xác rất cao với mạch đơn giản.
  • Chi phí sản xuất thấp.
  • SNR cao, độ nhiễu thấp.

Các hãng nổi tiếng như ESS Technology (Sabre DAC), AKM, Texas Instruments, Analog Devices đều áp dụng Delta-Sigma với tần số oversampling rất cao (lên đến 256x hoặc 512x).

Oversampling DAC là giải pháp kỹ thuật mạnh mẽ, cải tiến trải nghiệm nghe nhạc số bằng cách tăng tần số mẫu, giảm nhiễu và đơn giản hóa phần cứng analog. Dù vấp phải một số tranh luận từ cộng đồng yêu âm thanh truyền thống, nhưng oversampling vẫn là xương sống của phần lớn các thiết bị DAC hiện nay, nhờ hiệu suất cao, tính ổn định và khả năng tái tạo âm thanh xuất sắc.

Tuy nhiên, sự lựa chọn giữa Oversampling DAC và Non-Oversampling DAC nên dựa vào nhu cầu và sở thích cá nhân. Điều tuyệt vời là thị trường hiện nay có đầy đủ cả hai dòng sản phẩm để phục vụ mọi gu âm thanh – từ digital hiện đại đến analog cổ điển.

 

BÀI VIẾT LIÊN QUAN
Firmware là gì? Có nên cập nhật thường xuyên?
Firmware là gì? Có nên cập nhật thường xuyên?

Khi sử dụng các thiết bị âm thanh hiện đại như vang số, mixer kỹ thuật số, ampli tích hợp hoặc micro không dây, bạn có thể đã nghe đến từ “firmware” — nhưng liệu bạn đã thực sự hiểu rõ nó là gì và vì sao nhà sản xuất lại liên tục phát hành bản cập nhật? 

Cách DAC ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh?
Cách DAC ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh?

Nhiều audiophile bất ngờ khi chỉ thay DAC đã giúp dàn âm thanh “lột xác” rõ rệt. Từ nền âm sạch, độ chi tiết tốt cho đến âm trường rộng hơn, DAC đóng vai trò lớn hơn bạn nghĩ. Hãy cùng tìm hiểu DAC tác động thế nào đến chất lượng âm thanh thực tế.

DAC là gì? Tại sao dàn âm thanh cần DAC rời?
DAC là gì? Tại sao dàn âm thanh cần DAC rời?

Trong thời đại nhạc số phát triển mạnh, DAC đã trở thành “mảnh ghép” gần như bắt buộc trong mọi hệ thống âm thanh, từ cơ bản đến cao cấp. Nhưng với nhiều người mới bước chân vào thế giới audio, khái niệm DAC vẫn khá mơ hồ. DAC là gì, hoạt động thế nào và vì sao nên đầu tư DAC rời thay vì dùng DAC tích hợp trong thiết bị? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ.

Bóng đèn pre có cần burn-in (chạy rà)? Bao lâu thì đạt chất âm tối ưu?
Bóng đèn pre có cần burn-in (chạy rà)? Bao lâu thì đạt chất âm tối ưu?

Với người chơi ampli đèn, đặc biệt là những ai thích tùy biến chất âm thông qua việc rolling tubes, câu hỏi “Bóng pre đèn có cần burn-in không?” luôn được nhắc đến. Nhiều audiophile cho rằng bóng pre chỉ cần cắm vào là dùng được; trong khi đó, không ít người khẳng định bóng chỉ thật sự hay sau khi burn-in đủ giờ. Vậy đâu là sự thật?

Bóng đèn ampli có tuổi thọ bao lâu? Dấu hiệu cần thay thế
Bóng đèn ampli có tuổi thọ bao lâu? Dấu hiệu cần thay thế

Ampli đèn luôn có sức hấp dẫn đặc biệt nhờ chất âm ấm áp, ngọt ngào và mang lại cảm giác “nhạc thật” hơn so với ampli bán dẫn. Tuy nhiên, một câu hỏi khiến nhiều người chơi băn khoăn là: bóng đèn ampli có tuổi thọ bao lâu? Khi nào cần thay? Và làm sao để bóng bền hơn?

Clock trong DAC có quan trọng không?
Clock trong DAC có quan trọng không?

Dù không phải là linh kiện dễ nhìn thấy hay dễ “nâng cấp”, nhưng Clock lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc quyết định độ chính xác, độ mượt và sự tự nhiên của âm thanh. Vậy Clock DAC thực chất là gì, nó hoạt động ra sao và ảnh hưởng thế nào đến trải nghiệm nghe nhạc của bạn?

TIN NỔI BẬT Xem toàn bộ
Firmware là gì? Có nên cập nhật thường xuyên?
Firmware là gì? Có nên cập nhật thường xuyên?

Khi sử dụng các thiết bị âm thanh hiện đại như vang số, mixer kỹ thuật số, ampli tích hợp hoặc micro không dây, bạn có thể đã nghe đến từ “firmware” — nhưng liệu bạn đã thực sự hiểu rõ nó là gì và vì sao nhà sản xuất lại liên tục phát hành bản cập nhật? 

Cách DAC ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh?
Cách DAC ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh?

Nhiều audiophile bất ngờ khi chỉ thay DAC đã giúp dàn âm thanh “lột xác” rõ rệt. Từ nền âm sạch, độ chi tiết tốt cho đến âm trường rộng hơn, DAC đóng vai trò lớn hơn bạn nghĩ. Hãy cùng tìm hiểu DAC tác động thế nào đến chất lượng âm thanh thực tế.

DAC là gì? Tại sao dàn âm thanh cần DAC rời?
DAC là gì? Tại sao dàn âm thanh cần DAC rời?

Trong thời đại nhạc số phát triển mạnh, DAC đã trở thành “mảnh ghép” gần như bắt buộc trong mọi hệ thống âm thanh, từ cơ bản đến cao cấp. Nhưng với nhiều người mới bước chân vào thế giới audio, khái niệm DAC vẫn khá mơ hồ. DAC là gì, hoạt động thế nào và vì sao nên đầu tư DAC rời thay vì dùng DAC tích hợp trong thiết bị? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ.

Zalo Facebook 0777 300 400 0987 630 409