M4A vs MP3: Chất lượng âm thanh nào tốt hơn?

Hầu hết chúng ta tương tác với các tệp âm thanh hàng ngày: khi nghe nhạc và sách điện tử, làm việc với podcast hoặc nhạc phim, sản xuất nội dung âm thanh và phát trực tuyến hoặc chia sẻ bìa và album. Cho dù bạn là người dùng thông thường hay chuyên gia dày dạn kinh nghiệm với thiết bị phát lại cao cấp, bạn có thể tự hỏi định dạng âm thanh kỹ thuật số nào, M4A hay MP3, sẽ tốt hơn cho nhu cầu hiện tại của bạn. Hướng dẫn này sẽ cung cấp thông tin tổng quan về cả hai loại định dạng dựa trên khả năng tương thích của thiết bị, độ nén, kích thước tệp, ứng dụng phù hợp và chất lượng kết quả.

Định dạng M4A là gì?

M4A là định dạng chỉ có âm thanh bắt nguồn từ dạng mở rộng có tên MPEG-4 Part 14 hoặc MP4. MP4 là định dạng chứa được ISO phát triển vào năm 2001, có thể lưu trữ nhiều loại dữ liệu: tệp âm thanh và video, phụ đề và hình ảnh, thậm chí cả dấu chương và siêu liên kết trong các bản nhạc. Để phân biệt giữa các loại tệp khác nhau, phần mở rộng tên tệp với các chữ cái cuối tương ứng đã được giới thiệu: .m4a cho âm thanh, .m4b cho sách điện tử và podcast, m4v cho tệp video, v.v. Tuy nhiên, nếu bạn cố đổi tên tệp .m4a thành .mp4, nó sẽ không thay đổi nội dung của âm thanh và sẽ được trình phát đa phương tiện nhận dạng.

Ban đầu, định dạng MP4 được dự định là định dạng kế thừa cho MP3 để cung cấp chất lượng tương tự hoặc tốt hơn với kích thước tệp nhỏ hơn. Tuy nhiên, nó chỉ được công nhận rộng rãi hơn khi được Apple áp dụng làm tiêu chuẩn cho thiết bị di động của họ. M4A thường sử dụng tính năng nén có tổn hao với codec gọi là ACC, nghĩa là các phần dữ liệu âm thanh gốc được thuật toán cơ bản coi là không liên quan sẽ bị mất trong quá trình mã hóa và giải mã. Ngoài ra còn có một định dạng nén khác - ALAC - tùy thuộc vào tốc độ mẫu, sẽ cung cấp bản âm thanh lossless với chất lượng cao hơn trong khi có kích thước lớn hơn.

Ưu điểm của tệp M4A

• Một phần mở rộng tệp thuận tiện để lưu trữ, phát trực tuyến, chia sẻ và nhanh chóng xác định các bản âm thanh.

• Việc một công ty nổi tiếng như Apple liên tục sử dụng định dạng tệp âm thanh này cho thấy M4A vẫn tồn tại và sẽ tiếp tục phát triển với các bản phát hành và cập nhật mới.

• Chất lượng được nâng cao ngay cả với định dạng âm thanh nén có thể đạt được nhờ kích thước khối mẫu nhỏ hơn để thay đổi tín hiệu và lớn hơn cho tín hiệu cố định.

• Kích thước tệp âm thanh nhỏ hơn do nén nặng hơn.

Nhược điểm của tệp M4A

• Định dạng này không thể phát được trên toàn cầu: hỗ trợ chỉ giới hạn ở PC, các sản phẩm của Apple và trình phát phương tiện của bên thứ ba.

• Ở tốc độ bit thấp hơn, các âm thanh giả không có trong bản nhạc gốc có thể được phát hiện.

Định dạng MP3 là gì?

MP3 là định dạng âm thanh phổ biến đã tồn tại gần 30 năm. Tên chính thức của nó là MPEG-1 audio layer 3 và định dạng tệp này vẫn là một trong những lựa chọn phổ biến nhất cho âm thanh và âm thanh. Với một tệp tương đối nhỏ, bạn sẽ có được sự thay đổi về tốc độ bit để mang lại chất lượng tốt. Không có phương pháp không mất dữ liệu nào để tạo tệp MP3 nhưng sự hiện diện của các thành phần nén và các vấn đề về chất lượng có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng độ sâu và tốc độ bit cao hơn. Với tốc độ bit thay đổi, thuật toán sẽ không sử dụng cùng số bit trong suốt bản nhạc. Thay vào đó, nó có thể phân tích từng dạng sóng âm thanh để làm nổi bật những phần phức tạp hơn và yêu cầu độ chính xác mã hóa cao hơn.

Công nghệ đằng sau MP3 nhằm mục đích khai thác những hạn chế về thính giác của con người. Tai con người đã được chứng minh là có thể bỏ qua những âm thanh yên tĩnh bị lấn át bởi những âm thanh lớn hơn. Nhìn chung, chúng ta cũng rất tệ trong việc phân biệt các tần số cao hơn. Với những hiệu ứng mô hình âm thanh tâm lý này, thuật toán nén sẽ đưa ra quyết định xem phần nào của âm thanh gốc đủ quan trọng để giữ lại. Đây lần đầu tiên được coi là một bước đột phá lớn để tối ưu hóa việc lưu trữ dữ liệu, nhưng thật không may, nó cũng dẫn đến làn sóng phân phối âm thanh bất hợp pháp.

Ưu điểm của tập tin MP3

• Kích thước tệp nhỏ có thể chiếm 1/10 dung lượng của các định dạng như AIFF hoặc WAV. Điều này có thể cho phép bạn tiết kiệm bộ nhớ thiết bị và không lạm dụng CPU của thiết bị. Thuận tiện cho việc chia sẻ và phát trực tuyến.

• Hỗ trợ gần như phổ biến: hầu hết các loại điện thoại thông minh, máy nghe nhạc và hệ thống ghi âm, từ cơ bản đến nâng cao, đều có thể tái tạo các tệp MP3 ngay lập tức.

• Nâng cấp tùy chọn về chất lượng âm thanh được cung cấp với tốc độ bit thay đổi và lấy mẫu cao hơn.

Nhược điểm của tập tin MP3

• Các vấn đề về chất lượng có thể xảy ra: thiếu âm thanh, giai điệu bị méo và xuất hiện các thành phần giả không có trong âm thanh gốc.

• Để lại chỗ cho việc làm hoen ố nhạc nền vì mục đích vi phạm bản quyền âm nhạc bất hợp pháp.

• Khả năng nén không mạnh bằng những gì một số định dạng hiện đại có thể cung cấp.

Sự khác biệt chính giữa M4A và MP3

Cả hai định dạng âm thanh đều là các nhánh bắt nguồn từ MPEG (Nhóm chuyên gia hình ảnh chuyển động), là một liên minh được ISO và IEC thành lập để thiết lập các tiêu chuẩn mới cho mã hóa nén. Tuy nhiên, mặc dù có sự giống nhau về nguồn gốc nhưng sự khác biệt giữa MP3 và M4A khá rõ rệt. Mặc dù M4A được thiết kế để vượt qua MP3 nhưng nó đã không thể trở nên phổ biến và được phân phối rộng rãi như đối tác của nó.

Khả năng tương thích của thiết bị

Các tệp MP3 phổ biến đến mức hầu hết các hệ thống âm thanh đều có thể hỗ trợ chúng theo mặc định: bạn có thể chắc chắn rằng những bản nhạc này sẽ hoạt động với điện thoại thông minh Android, trong ô tô hoặc trên PC của bạn. M4A không có hệ thống hỗ trợ rộng rãi nhưng tất cả các sản phẩm của Apple và một số chương trình tiêu chuẩn như Quicktime Player có sẵn trên cả macOS và Windows đều nhận ra nó. Bạn cũng có thể nhập MP3 vào thiết bị Apple của mình nhưng định dạng dự định cho chúng vẫn là M4A.

nén âm thanh

Nén là một thủ tục giúp làm cho các tập tin nhỏ gọn hơn, tương tự như việc lưu trữ một thư mục. Để đạt được điều đó, dữ liệu gốc được thay thế bằng các mã định danh khác có kích thước nhỏ hơn và thuật toán thay thế được cả bộ mã hóa và bộ giải mã biết. Trong hầu hết các trường hợp, quy trình này sẽ làm giảm dải động của âm thanh gốc, giảm thiểu sự khác biệt giữa tần số cao nhất và tần số thấp nhất. Nó cũng có thể loại bỏ một số âm thanh yên tĩnh hoặc tiếng chuông bị lu mờ bởi các bữa tiệc âm thanh mạnh.

Cả MP3 và M4A đều sử dụng tính năng nén tệp dựa trên nhận thức của con người. Vì tai của chúng ta không chính xác như máy đo đơn vị âm lượng hoặc máy đếm tần số nên chúng ta sẽ không thể xử lý và hiểu được toàn bộ phổ âm thanh. Trong quá trình nén, một số dữ liệu âm thanh bị mất mà không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng. Thuật toán đi kèm với M4A có tính chọn lọc và linh hoạt hơn, do đó có thể đạt được kích thước tệp nhỏ hơn mà không làm giảm chất lượng đáng kể. M4A cũng có thể hoạt động ở định dạng âm thanh không nén với codec ALAC.

Chất lượng âm thanh

Sự khác biệt về chất lượng không quá lớn, đặc biệt với thiết bị tiêu chuẩn và mức lấy mẫu cao hơn. Tuy nhiên, ở cùng tốc độ bit 8 kb/s, tốc độ thấp nhất có thể, tất cả những gì bạn nghe thấy trên bản nhạc MP3 chỉ là tiếng bíp và âm thanh ngẫu nhiên. M4A sẽ không mang lại trải nghiệm âm thanh tuyệt vời nhưng bạn sẽ có thể hiểu được lời trong bài hát. Ở tốc độ 128 kb/s, chất lượng của M4A sẽ ở mức chấp nhận được và các thành phần nén cũng như nhiễu có thể được lọc dễ dàng bằng bộ chỉnh âm. MP3 cho âm thanh tốt nhất ở tốc độ 320 kb/s, vẫn kém sắc hơn khi so sánh với M4A tương ứng.

So sánh trực quan: M4A và MP3

Nếu chúng tôi tóm tắt tất cả thông tin được cung cấp ở trên thì việc lựa chọn giữa hai định dạng phụ thuộc nhiều vào thiết bị bạn thường phát nhạc. Nếu bạn là một người dùng Apple cuồng nhiệt, M4A chắc chắn sẽ là lựa chọn đầu tiên của bạn. Nó cũng có thể cung cấp cho bạn chất lượng tốt hơn so với cùng một bản nhạc trong MP3. M4A nhẹ nhàng hơn trên bộ nhớ thiết bị nhờ kích thước nhỏ hơn. Nếu bạn làm việc với âm thanh chuyên nghiệp hoặc là một người mê âm thanh thực sự quan tâm đến chất lượng bản nhạc, hãy xem xét các tệp được nén bằng codec ALAC lossless.

Mặc dù MP3 dường như không thể so sánh được, điều này được ủng hộ bởi quan điểm cho rằng M4A được dự định là người kế nhiệm của nó, định dạng này không nên bị loại bỏ một cách dễ dàng. Nó tiếp tục có vị trí nổi bật trong số tất cả các loại tệp khác do khả năng tương thích thiết bị cao và phân phối toàn cầu. Ở tốc độ bit cao nhất, tệp MP3 có thể mang lại trải nghiệm âm thanh thỏa mãn, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng tai nghe hoặc loa tiêu chuẩn. Trừ khi bạn đang sử dụng thiết bị cao cấp để so sánh hai bản nhạc giống nhau ở MP3 và M4A, rất có thể bạn sẽ không nhận thấy sự khác biệt nào cả.

Phần kết luận

Các tệp âm thanh MP3 và M4A có nhiều điểm tương đồng: lịch sử nguồn gốc, thuật toán nén mất dữ liệu đi kèm với codec mặc định, kích thước tệp nhỏ so với các định dạng cao cấp khác và sự phụ thuộc vào tốc độ bit. M4A có chất lượng tốt hơn trong khi kích thước nhỏ gọn hơn nhưng lại không tương thích với các thiết bị phát như MP3. Hãy cân nhắc chọn một trong các định dạng ngay từ đầu thay vì sử dụng trình chuyển đổi âm thanh để chuyển tệp có phần mở rộng này sang phần mở rộng khác để không làm giảm chất lượng trong quá trình này.