Oversampling DAC là gì? Cách hoạt động của Oversampling DAC

04-08-2025 22:56:08 335

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
Công nghệ chống ồn chủ động ANC là gì? Giải đáp chi tiết A-Z
Công nghệ chống ồn chủ động ANC là gì? Giải đáp chi tiết A-Z

Trong vài năm trở lại đây, công nghệ chống ồn chủ động – ANC (Active Noise Cancelling) đã trở thành tính năng “phải có” trên nhiều mẫu tai nghe từ phổ thông tới cao cấp. Không chỉ giúp loại bỏ tiếng ồn môi trường, ANC còn mang lại trải nghiệm nghe thoải mái, tập trung hơn trong các tình huống di chuyển, làm việc hoặc học tập. 

Cayin RU3: DAC/AMP bỏ túi – Có thật sự thay đổi trải nghiệm nghe nhạc?
Cayin RU3: DAC/AMP bỏ túi – Có thật sự thay đổi trải nghiệm nghe nhạc?

Trong vài năm gần đây, thị trường DAC/AMP di động bùng nổ khi nhu cầu nghe nhạc chất lượng cao trên smartphone ngày càng lớn. Cayin – thương hiệu Hi-Fi đến từ Trung Quốc luôn nằm trong nhóm được audiophile quan tâm nhờ định hướng âm thanh rõ rệt cùng loạt sản phẩm giàu tính kỹ thuật. 

Trở kháng & độ nhạy tai nghe là gì? Bí quyết chọn mua
Trở kháng & độ nhạy tai nghe là gì? Bí quyết chọn mua

Khi chọn tai nghe, ngoài kiểu dáng, chất liệu hay giá thành, hai thông số kỹ thuật quan trọng bạn không thể bỏ qua là trở kháng (impedance) và độ nhạy (sensitivity). Chúng quyết định cách tai nghe hoạt động với các thiết bị phát nhạc, từ smartphone, laptop đến DAC/AMP chuyên dụng. Vậy trở kháng & độ nhạy tai nghe là gì?

Tai nghe Over Ear là gì? Ưu, nhược điểm và cách chọn mua
Tai nghe Over Ear là gì? Ưu, nhược điểm và cách chọn mua

Tai nghe được chia thành ba nhóm phổ biến: in-ear, on-ear và over-ear. Trong đó, tai nghe over-ear luôn được xem là lựa chọn “chuẩn audiophile” nhờ kích thước lớn, thoải mái và khả năng tái tạo âm thanh vượt trội. Dù bạn chỉ đơn giản muốn nghe nhạc hay đang tìm hiểu sâu hơn về âm thanh, việc hiểu rõ tai nghe over-ear là gì sẽ giúp bạn chọn đúng thiết bị phù hợp.

Cayin RU3: DAC/AMP giá mềm cho người mới chơi audio
Cayin RU3: DAC/AMP giá mềm cho người mới chơi audio

Trong phân khúc DAC/AMP di động dưới 150 USD, Cayin RU3 đang trở thành tâm điểm chú ý trên các diễn đàn quốc tế. Theo các audiophile, đây là một trong những thiết bị nhỏ gọn nhưng cho trải nghiệm âm thanh giàu cảm xúc nhất trong tầm giá. 

Moondrop Horizon: Tai nghe open-back dễ nghe trong tầm giá
Moondrop Horizon: Tai nghe open-back dễ nghe trong tầm giá

Moondrop tiếp tục mở rộng hệ sinh thái âm thanh của mình với việc ra mắt Moondrop Horizon – mẫu tai nghe over-ear open-back mới hướng đến người dùng audiophile phân khúc tầm trung. Với giá bán gần 4 triệu, Horizon gây ấn tượng mạnh nhờ thiết kế đẹp mắt, bộ driver 50mm công nghệ tiên tiến và chất âm “mid-centric” cực kỳ phù hợp cho người yêu nhạc vocal, acoustic và những dòng nhạc nhẹ nhàng.

TIN NỔI BẬT Xem toàn bộ
Công nghệ chống ồn chủ động ANC là gì? Giải đáp chi tiết A-Z
Công nghệ chống ồn chủ động ANC là gì? Giải đáp chi tiết A-Z

Trong vài năm trở lại đây, công nghệ chống ồn chủ động – ANC (Active Noise Cancelling) đã trở thành tính năng “phải có” trên nhiều mẫu tai nghe từ phổ thông tới cao cấp. Không chỉ giúp loại bỏ tiếng ồn môi trường, ANC còn mang lại trải nghiệm nghe thoải mái, tập trung hơn trong các tình huống di chuyển, làm việc hoặc học tập. 

Cayin RU3: DAC/AMP bỏ túi – Có thật sự thay đổi trải nghiệm nghe nhạc?
Cayin RU3: DAC/AMP bỏ túi – Có thật sự thay đổi trải nghiệm nghe nhạc?

Trong vài năm gần đây, thị trường DAC/AMP di động bùng nổ khi nhu cầu nghe nhạc chất lượng cao trên smartphone ngày càng lớn. Cayin – thương hiệu Hi-Fi đến từ Trung Quốc luôn nằm trong nhóm được audiophile quan tâm nhờ định hướng âm thanh rõ rệt cùng loạt sản phẩm giàu tính kỹ thuật. 

Trở kháng & độ nhạy tai nghe là gì? Bí quyết chọn mua
Trở kháng & độ nhạy tai nghe là gì? Bí quyết chọn mua

Khi chọn tai nghe, ngoài kiểu dáng, chất liệu hay giá thành, hai thông số kỹ thuật quan trọng bạn không thể bỏ qua là trở kháng (impedance) và độ nhạy (sensitivity). Chúng quyết định cách tai nghe hoạt động với các thiết bị phát nhạc, từ smartphone, laptop đến DAC/AMP chuyên dụng. Vậy trở kháng & độ nhạy tai nghe là gì?

Zalo Facebook 0777 300 400 0987 630 409