Ở 160 KBPS, NGAY CẢ ĐÔI TAI TINH NHẠY NHẤT CŨNG THUA BỘ MÃ HÓA

Nén có mất dữ liệu là cách chủ yếu để phân phối và phát trực tuyến âm nhạc. Một bộ mã hóa (codec) bỏ đi một phần âm thanh, đánh cược rằng tai người sẽ không nhận ra sự thiếu vắng. Opus, một bộ mã hóa mã nguồn mở được Lực lượng Đặc nhiệm Kỹ thuật Internet (IETF) chuẩn hóa, được dùng rộng rãi cho phát trực tuyến; nó kết hợp một bộ máy thiết kế cho giọng nói với một bộ máy khác thiết kế cho âm nhạc, và các tài liệu mà tác giả trích dẫn cho thấy nó tốt hơn MP3, Vorbis hay HE-AAC ở cùng tốc độ bit.

Thế nhưng hầu hết các bài kiểm tra nghe kỹ lưỡng về Opus đều tập trung vào giọng nói và tốc độ bit thấp. Benjamin Martin và Romain Hennequin, thuộc Deezer Research, đặt ra một câu hỏi đơn giản: từ tốc độ bit nào thì nhạc nén không thể phân biệt được với bản gốc chất lượng CD không nén? Họ lưu ý rằng các bài kiểm tra của cộng đồng đã gợi ý một câu trả lời, nhưng không có kết quả chính thức, có thể tái lập.

Một bài kiểm tra được thiết kế để bắt những lỗi nhỏ

Họ dùng tiêu chuẩn quốc tế để phát hiện những suy giảm nhỏ, ITU-R BS.1116-3. Ở mỗi lượt thử, người nghe trước tiên nghe bản tham chiếu không nén, có ghi nhãn rõ ràng. Sau đó là hai đoạn trích mù, A và B: một là phiên bản nén, đoạn kia là bản sao ẩn của bản tham chiếu. Người nghe chấm điểm cả hai từ 1 (“rất khó chịu”) đến 5 (“không thể nhận biết”), và luôn phải cho đúng 5,0 điểm cho một trong hai, kể cả khi phải đoán. Điểm được tính là chênh lệch giữa điểm của bản nén và điểm của bản tham chiếu ẩn.

Mọi thứ đều được kiểm soát: buồng cách ly với tiếng ồn nền dưới 32 decibel, tai nghe kín được hiệu chỉnh phẳng, mỗi buổi tối đa 30 phút với một giờ nghỉ giữa các buổi, và một phiên bản 32 kbps cố tình kém chất lượng được lồng vào mỗi buổi để kiểm tra xem người nghe có nghe ra được gì không.

Âm nhạc được chọn sao cho khó: 23 đoạn trích, gồm bảy mẫu thuộc trường hợp xấu nhất từ một bộ chuẩn đánh giá của cộng đồng và những bản nhạc giàu họa âm dày đặc, như đàn dây gảy, vốn được biết là gây khó cho bộ mã hóa. Hai mươi sáu nhân viên tình nguyện của Deezer tham gia, không kể các tác giả; năm người không qua vòng sàng lọc — hai người vì vi phạm quy tắc, ba người vì không phát hiện được phiên bản 32 kbps một cách đáng tin cậy — còn lại 21 người.

128 vượt qua, rồi bị phát hiện

Ở giai đoạn đầu, mức 32 và 64 kilobit mỗi giây bị phát hiện rõ ràng. Mức 128 kbps thì không: chênh lệch trung bình −0,08 điểm của nó không khác biệt có ý nghĩa thống kê so với không (p = 0,456). Tuy nhiên, nó suýt trượt một bài kiểm tra nghiêm ngặt hơn, đòi hỏi bằng chứng tích cực về sự tương đương trong phạm vi ±0,25 điểm.

Vì vậy nhóm dựng lên một trường hợp xấu nhất. Dùng một mô hình thống kê tách bạch mức độ khắt khe của từng người nghe với mức độ “lộ” của từng đoạn trích, họ chỉ giữ lại 10 người nghe khắt khe nhất và 8 đoạn trích có tạp âm (artefact) dễ nghe ra nhất, rồi kiểm tra lại ở 32, 96, 128 và 160 kbps. Dưới sự soi xét đó, mức 128 kbps đã bị phát hiện (chênh lệch −0,24, p = 0,030).

160, không thể phân biệt

Ở 160 kbps, chênh lệch giảm còn −0,04 (p = 0,747): những đôi tai chuyên gia này không còn phân biệt được nó với bản gốc. Và lần này bài kiểm tra nghiêm ngặt hơn cũng đạt (p = 0,024), cho bằng chứng thống kê tích cực về sự tương đương.

Kết luận của các tác giả có hai tầng. Với khán giả đại chúng, 128 kbps đã không cho thấy suy giảm đáng kể nào. Với việc nghe khắt khe trên chất liệu khó nhất, cần 160 kbps để đạt độ trong suốt về cảm nhận. Họ thận trọng về phạm vi của kết luận: một mẫu tai nghe duy nhất, một nhóm người nghe lấy từ một công ty duy nhất, và chỉ mười người nghe trong giai đoạn quyết định. Họ viết rằng cần thử nghiệm với các thiết bị audiophile khác và một nhóm chuyên gia rộng hơn trước khi gọi ngưỡng này là phổ quát. Kết quả, hồ sơ ẩn danh của người nghe và đặc điểm các đoạn trích đều được công bố công khai cho bất kỳ ai muốn thử.