分類: 樂(lè)理基礎(chǔ)
日期:2022-11-28
聲音是如何取樣的,音頻采樣率、采樣精度常識(shí)概念!
音頻處理器是我們?cè)谑褂煤芏啻笮碗娮釉O(shè)備時(shí)所要經(jīng)常用到的音頻處理器,它能夠幫助我們控制音樂(lè)或配樂(lè),使其在不同場(chǎng)景中產(chǎn)生不同的聲音效果,增加音樂(lè)或配樂(lè)的震撼力,同時(shí)能夠控制現(xiàn)場(chǎng)的很多音頻功能。音頻處理器又稱為數(shù)字處理器,是對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)普遍是由輸入部分和輸出部分組成。它內(nèi)部的功能更加齊全一些,有些帶有可拖拽編程的處理模塊,可以由用戶自由搭建系統(tǒng)組成。

音頻采樣率是指錄音設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)模擬信號(hào)采樣的多少,采樣頻率越高,機(jī)械波的波形就越真實(shí)越自然。在當(dāng)今的主流采集卡上,采樣頻率一般共分為11025Hz、22050Hz、24000Hz、44100Hz、48000Hz五個(gè)等級(jí),11025Hz能達(dá)到AM調(diào)幅廣播的聲音品質(zhì),而22050Hz和24000HZ能達(dá)到FM調(diào)頻廣播的聲音品質(zhì),44100Hz則是理論上的CD音質(zhì)界限,48000Hz則更加精確一些。
聲波其實(shí)是一種機(jī)械波,因此也有波長(zhǎng)和振幅的特征,波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于時(shí)間軸線,振幅對(duì)應(yīng)于采樣值軸線。波是無(wú)限光滑的,弦線可以看成由無(wú)數(shù)點(diǎn)組成,由于存儲(chǔ)空間是相對(duì)有限的,數(shù)字編碼過(guò)程中,必須對(duì)弦線的點(diǎn)進(jìn)行采樣。采樣的過(guò)程就是抽取某點(diǎn)的采樣值,很顯然,在單位時(shí)間中內(nèi)抽取的點(diǎn)越多,獲取得波長(zhǎng)信息更豐富,為了復(fù)原波形,一個(gè)周期中,必須有至少2個(gè)點(diǎn)的采樣,人耳能夠感覺(jué)到的最低波長(zhǎng)為1.7cm,即20000Hz,因此要滿足人耳的聽覺(jué)要求,則1s采樣至少40000次,用40000Hz(40kHz)表達(dá),這個(gè)40kHz就是采樣率。我們常見的CD,聲音采樣率為44.1kHz。

聲音采樣過(guò)程中視頻和音頻同步是非常重要的,光有波長(zhǎng)信息是不夠的,我們還必須獲得該波長(zhǎng)的能量值并量化,用于表示信號(hào)強(qiáng)度。量化電平數(shù)為2的整數(shù)次冪,我們常見的CD16位的采樣大小,即2的16次方。聲音采樣大小相對(duì)采樣率更難理解,因?yàn)橐@得抽象點(diǎn),舉個(gè)簡(jiǎn)單例子:假設(shè)對(duì)一個(gè)波進(jìn)行8次采樣,采樣點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的能量值分別為A1-A8,但我們只使用2bit的采樣大小,結(jié)果我們只能保留A1-A8中4個(gè)點(diǎn)的值而舍棄另外4個(gè)。如果我們進(jìn)行3bit的采樣大小,則剛好記錄下8個(gè)點(diǎn)的所有信息。采樣率和聲音采樣大小的值越大,記錄的波形更接近原始信號(hào)。
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