[Phỏng vấn] Cải tiến âm thanh nhờ sức mạnh của AI: Tái định nghĩa trải nghiệm âm thanh TV

Công chúng không bất ngờ khi Samsung Electronics – nhà sản xuất TV số 1 thế giới trong 17 năm liên tiếp – tiếp tục giữ vững ngôi vị dẫn đầu trên thị trường loa thanh trong suốt 9 năm đầy ấn tượng (kể từ năm 2013). Bí quyết thành công của Samsung nằm ở đội ngũ kỹ sư sáng tạo, năng động luôn có những ý tưởng tiên phong trong cách truyền tải nội dung đến người dùng. Chìa khóa của sự đột phá này là những cải tiến vượt trội của Samsung trong công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và cách công ty ứng dụng AI vào việc cải thiện chất lượng âm thanh và hình ảnh cho màn hình hiển thị.

Tiếp nối bài đầu tiên về tầm quan trọng của việc cải tiến phần cứng nhằm đạt được chất lượng âm thanh cao cấp, Samsung Newsroom tiếp tục trao đổi với đội ngũ kỹ sư để tìm hiểu sâu hơn về các tính năng AI nổi bật mang đậm dấu ấn Samsung, nhằm mang đến trải nghiệm âm thanh tiên tiến và vượt trội bậc nhất.

Tận dụng sức mạnh AI cho âm thanh hoàn hảo: Điều chỉnh âm thanh theo môi trường xung quanh

“Thật tiếc khi tôi đã không kêu gọi các kỹ sư âm thanh quan tâm đến AI ngay từ khi chúng tôi bắt đầu chứng kiến sự bùng nổ của công nghệ này,” Sunmin Kim, Trưởng Phòng thí nghiệm Thiết bị Âm thanh, Bộ phận Kinh doanh Màn hình Hiển thị tại Samsung Electronics cho biết. Nhưng với trực giác nhạy bén khi nhận ra AI có thể giúp cải tiến chất lượng âm thanh TV, từ 6 năm trước, Phòng thí nghiệm Thiết bị Âm thanh đã quyết định bắt đầu việc khám phá AI và ứng dụng của công nghệ này dành cho kỹ thuật âm thanh.

Sau đó là một bước ngoặt. Sự ra đời của Bộ xử lý thần kinh (Neural Processing Unit – NPU) và ứng dụng trên các TV cao cấp của Samsung đã hiện thực hóa khả năng áp dụng công nghệ AI vào âm thanh TV. Nhóm chuyên gia đã nhanh chóng áp dụng kỹ thuật nén tiến độ vào quá trình học máy cho các TV của hãng và đạt được những thành công ban đầu đáng kể. Ông Kim tự tin rằng AI đã, đang và sẽ tiếp tục nâng cao trải nghiệm xem theo cấp số nhân bằng cách tăng cường trải nghiệm đa dạng và tinh tế cho âm thanh TV.

▲ “AI đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện trải nghiệm người dùng trên màn hình của chúng tôi,” ông Kim nói.

Một trong những ứng dụng AI tiên tiến của Samsung là thuật toán học sâu – giúp phân tách âm thanh chính trên màn hình khỏi các âm thanh khác. Trước đây, tính năng bộ chỉnh âm chỉ đơn giản là điều chỉnh âm thanh có âm vực cao, trung bình và thấp trong dải tần số âm thanh mà con người có thể nghe được – từ khoảng 20 đến 20.000Hz – để cải thiện chất lượng âm thanh. Ngày nay, TV và các màn hình năm 2023 càng vượt trội hơn khi cung cấp chi tiết âm thanh tinh tế và rõ ràng ở tầm cao mới bằng cách phân tách nội dung và làm nổi bật các yếu tố âm thanh khác nhau như giọng nói của con người, nhạc nền và hiệu ứng âm thanh. Ngoài ra, quá trình tối ưu hóa này diễn ra âm thầm dưới nền nên người dùng hoàn toàn thư thái tận hưởng những âm thanh hoàn hảo nhất.

SpaceFit Sound: Cá nhân hóa âm thanh theo không gian của bạn

Để tối ưu hóa âm thanh TV một cách triệt để, môi trường nghe và các đặc tính âm là 2 yếu tố quan trọng cần xem xét. Với tính năng SpaceFit Sound, dòng TV mới nhất của Samsung tận dụng công nghệ AI để đánh giá môi trường xung quanh và đảm bảo âm thanh được điều chỉnh phù hợp. Tính năng này sử dụng micro tích hợp của TV để tự động xác định các đặc tính âm học khác nhau trong phòng như khoảng cách giữa TV và tường, đo độ phản xạ âm thanh của TV. AI sẽ phát huy sức mạnh, giúp tăng cường hiệu chỉnh âm thanh sao cho phù hợp nhất với không gian.

▲ SpaceFit Sound tận dụng AI để tìm hiểu các đặc tính âm thanh của môi trường và hiệu chỉnh âm thanh phù hợp.

Kibeom Kim cho biết: “Thông qua quá trình liên tục nghiên cứu và phân tích môi trường xung quanh thiết bị, chúng tôi đã tìm thấy một vài dải tần số âm thanh dễ bị biến dạng và có khả năng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh TV. Vì thế, micro tích hợp giúp xác định các thay đổi về đặc tính âm thanh và yếu tố gây ảnh hưởng như thảm hoặc phòng trống, nhằm tối ưu hóa âm thanh khi đặt TV ở bất kì vị trí nào”.

“Thông thường, TV sử dụng một bộ âm chuyên dụng có sẵn để kiểm tra âm thanh thông qua mic. Trong khi đó tính năng SpaceFit Sound của chúng tôi sẽ sử dụng nguyên liệu âm thanh từ thực tế để phân tích ngược lại môi trường xem và điều chỉnh âm thanh thích hợp nhất,” ông Kim giải thích. “Công nghệ này được thiết kế không chỉ dành cho các tình huống thực tế mà còn cho các nội dung trình chiếu theo thời gian thực, mang đến khả năng tự động điều chỉnh âm thanh nhanh chóng và thuận tiện.”

▲ SpaceFit Sound của Samsung đã trở thành công nghệ đầu tiên trong ngành đạt được chứng nhận Tối ưu hóa âm thanh không gian từ VDE.

Ghi nhận những nỗ lực của Samsung trong việc cống hiến cho sự đổi mới và thiết kế lấy người dùng làm trung tâm, SpaceFit Sound của Samsung đã trở thành công nghệ âm thanh đầu tiên đạt chứng nhận Tối ưu hóa âm thanh không gian (Spatial Sound Optimization) từ Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) vào năm 2021.

Q-Symphony 3.0: Tận dụng siêu kết nối để tạo nên âm thanh ba chiều sống động

Người xem ngày nay mong muốn có nhiều trải nghiệm điện ảnh hơn, từ màn hình kích thước lớn hơn đến âm thanh sống động hơn. Q-Symphony là công nghệ độc quyền của Samsung kết hợp hài hòa giữa loa TV và loa thanh được kết nối, tạo ra bản giao hưởng âm thanh tuyệt vời. Đúng như tên gọi, tính năng đồng bộ hóa loa TV và loa thanh như một bản giao hưởng được dàn dựng cẩn thận và kết xuất ra âm trường thống nhất đầy mê đắm. Cụ thể hơn, khi loa thanh phát ra các âm thanh chính, thì loa TV bổ sung những âm thanh nền và âm thanh vòm để tạo nên trải nghiệm âm thanh ba chiều vô cùng sống động.

▲ Q-Symphony cho phép loa thanh và loa TV hoạt động đồng bộ hoàn hảo, tạo ra sự hài hòa về âm thanh mang đến trải nghiệm đắm chìm.

Dù ý tưởng nghe rất đơn giản nhưng Q-Symphony phải tận dụng và kết hợp vô số công nghệ AI để tạo ra và đồng bộ hóa âm thanh với độ chuẩn xác cao. Mọi sự khác nhau về âm lượng giữa loa TV và loa thanh phải được đồng bộ hóa chính xác để ngăn chặn tiếng vang không mong muốn và đạt được đến trạng thái giao hưởng âm thanh hài hòa nhất. Trong những năm qua, các kỹ sư của Samsung đã làm việc không ngừng nghỉ để hoàn thiện công nghệ này. Q-Symphony 1.0 – công nghệ ban đầu tối ưu hóa các loa TV hàng đầu của hãng, đã được phát triển thành Q-Symphony 2.0, điều khiển tất cả các loa bằng công nghệ tách kênh cải tiến, mang lại trải nghiệm cảm giác sâu và đắm chìm hơn.

Và Q-Symphony 3.0 mới nhất ra mắt, đưa âm thanh lên một tầm cao mới bằng cách tích hợp bộ xử lý thần kinh cùng công nghệ phân tách giọng nói theo thời gian thực dựa trên AI. Tính năng Q-Symphony tiên tiến đem đến âm thanh ba chiều siêu thực bằng cách phân tách và tối ưu hóa các yếu tố âm thanh khác nhau bao gồm giọng nói, nhạc nền và hiệu ứng âm thanh dựa trên nội dung và cài đặt âm lượng của người dùng. Âm thanh phát ra là bản sao hoàn hảo của âm thanh gốc theo chủ ý của người sáng tạo.

Thuật toán AI của Samsung cũng có khả năng nhận các tín hiệu đầu vào và phát chúng qua nhiều kênh khác, cho dù đó là loa thanh hay tất cả các loa TV, và tùy chỉnh từng kênh để có chất âm mạnh mẽ sống động. Ngoài nội dung hỗ trợ bởi Dolby Atmos hoặc âm thanh kênh 5.1, các nội dung phát trên kênh âm thanh nổi thông thường cũng dễ dàng được xử lý để xuất ra 20 kênh âm thanh riêng lẻ. Điều này có nghĩa là, bất kỳ nội dung phương tiện nào cũng có thể được phát với chất lượng âm thanh sống động đặc biệt trên TV và loa thanh của Samsung.

▲ Ông Kim nhấn mạnh: “Q-Symphony là một thuật toán mang tính cách mạng của Samsung giúp đồng bộ hóa âm lượng và thời gian một cách hoàn hảo”.

Ông Kim nói: “Âm thanh qua xử lý bởi Q-Symphony đắm chìm đến mức người xem cảm thấy như thể họ đang thực sự hiện diện trên phim trường với rất nhiều âm thanh nền sống động như thật”.

Đồng bộ trải nghiệm hình ảnh và âm thanh, mang đến trải nghiệm xem hoàn hảo

Ngày nay, AI là cốt lõi trong chiến lược âm thanh của Samsung với việc ứng dụng rộng rãi trên nhiều sản phẩm. Điều này đã giúp tạo ra các tính năng hữu ích như Q-Symphony và SpaceFit Sound, làm phong phú thêm trải nghiệm âm thanh bên cạnh các công nghệ âm thanh khác, thổi hồn vào nội dung thông qua đối thoại và chuyển động. Các tính năng bổ sung khác gồm có: Công Nghệ Âm Thanh AVA (Active Voice Amplifier – Bộ khuếch đại giọng nói chủ động), điều chỉnh âm thanh giúp bạn nghe rõ các đoạn đối thoại trên TV khi có người ngoài đang nói hay bắt gặp tiếng ồn xung quanh; tính năng Âm thanh theo dõi con người (Human Tracking Sound) tự động tái tạo âm thanh dựa trên vị trí của người nói trên màn hình; và tính năng OTS (Object Tracking Sound) Pro tạo ra âm thanh động theo chuyển động của đối tượng hoặc người nói trên màn hình.

Các tính năng trên là kết quả của hai công nghệ AI: mô hình phân tích nội dung và mô hình tách âm. Bộ xử lý thần kinh sử dụng tín hiệu thính giác, thị giác và các tín hiệu khác, để tạo ra trải nghiệm âm thanh lý tưởng tương ứng với những gì đang diễn ra trên màn hình. Cho dù quá trình này rất phức tạp, Samsung vẫn có thể đưa các tính năng vào cuộc sống nhờ việc thành lập một đội ngũ kỹ sư đa lĩnh vực và huy động các nguồn lực từ các bộ phận chuyên phụ trách về hình ảnh, âm thanh và các bộ phận khác.

Tương lai của âm thanh: Tái định nghĩa trải nghiệm âm thanh với Phòng thí nghiệm thiết bị âm thanh của Samsung

▲ (Từ trái sang) Seongsu Park, Sunmin Kim và Kibeom Kim tại Phòng thí nghiệm thiết bị âm thanh đang thực hiện nhiệm vụ thu âm thanh theo mong muốn của các nghệ sĩ.

Phòng thí nghiệm thiết bị âm thanh có một mục tiêu rõ ràng và duy nhất: đó là tái tạo âm thanh từ âm thanh gốc sao cho gần giống với mong muốn của nghệ sĩ nhất và luôn lấy người dùng làm trọng tâm. AI là một công cụ quan trọng giúp Samsung làm được điều này.

Sunmin Kim, lãnh đạo của Phòng thí nghiệm thiết bị âm thanh, tin rằng âm thanh chỉ là một mặt của vấn đề: “Việc tập trung vào chất lượng âm thanh là điều hiển nhiên, nhưng tất cả những cải tiến mang tính đột phá đều đến từ thiết kế lấy người dùng làm trung tâm. Cài đặt và chức năng âm thanh phải đơn giản và thân thiện với người dùng.”

Theo Seongsu Park, 70% chất lượng âm thanh của TV đến từ chính thiết bị, 30% còn lại ảnh hưởng bởi môi trường phát ra âm thanh đó: “Các sản phẩm của chúng tôi sẽ tiếp tục tận dụng các hệ thống đo lường và thuật toán AI mới nhất để phân tích không gian và cài đặt âm thanh nhằm đem đến chất lượng âm thanh tối ưu.”

Cuối cùng, Kibeom Kim chia sẻ về mục tiêu của Phòng thí nghiệm thiết bị âm thanh trong kỷ nguyên trải nghiệm âm thanh đa thiết bị, được khai mở bởi tính năng Q-Symphony: “Q-Symphony có tiềm năng vô hạn trong việc tạo ra những âm thanh hài hòa hoàn hảo. Chúng tôi sẽ tiếp tục cải thiện khả năng kết nối giữa các thiết bị cũng như tính năng hữu ích cho người dùng.”

Samsung cam kết mang đến trải nghiệm cao cấp cho người tiêu dùng, ưu tiên đáp ứng nhu cầu của khách hàng thông qua những sản phẩm sáng tạo. Với bề dày kinh nghiệm và thành tích dẫn đầu thị trường trong suốt 17 năm liên tiếp, Samsung sẽ tiếp tục sứ mệnh của mình trong việc nâng tầm trải nghiệm giải trí và thúc đẩy kỷ nguyên đổi mới âm thanh.