音频基础概念

音频基础概念

采样：

声波是无限光滑的，弦线其实由无数点组成，由于存储空间是相对有限的，数字编码过程中，必须对弦线的点进行采样，采样的过程就是抽取某点的频率值，光有频率信息是不够的，我们还必须获得该频率的能量值并量化，用于表示信号强度，总体音量得到明显的提升。

采样频率：

      单位时间内对模拟信号的采样次数。奈奎斯特采样定理，要从抽样信号中无失真地恢复原信号，抽样频率应大于2倍信号最高频率。 抽样频率小于2倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。 抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。人耳能够感觉到的最高频率为20kHz，因此要满足人耳的听觉要求，则需要至少每秒进行40k次采样，用40kHz表达，这个40kHz就是采样率。我们常见的CD，采样率为44.1kHz。

采样位数：

      每个采样点能够表示的数据范围。采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号；反之，在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。采集卡的位是指采集卡在采集和 播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。采集卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。8位代表2的8次方--256，16 位则代表2的16次方--64K。一段相同的音频，16位声卡能把它分为64K个精度单位进行处理，而8位声卡只能处理256个精度单位， 有一定程度的信号损失。

声道：

    声道(Sound Channel) 是指声音在录制或播放时在不同空间位置采集或回放的相互独立的音频信号，所以声道数也就是声音录制时的音源数量或回放时相应的扬声器数量。单声道，声音的采集/播放只有一路信号（可以理解为只有一个麦克风/扬声器）。双声道（立体声），声音在录制过程中被分配到两个独立的声道，从而达到了很好的声音定位效果。单声道缺乏对声音的位置定位，而立体声技术则彻底改变了这一状况。四声道环绕，有前左、前右，后左、后右，听众则被包围在这中间，同时还建议增加一个低音音箱，以加强对低频信号的回放处理，四声道系统可以带来来自多个不同方向的声音环绕。5.1声道，5.1声音系统来源于4.1环绕，不同之处在于它增加了一个中置单元，这个中置单元是一个专门设计的超低音声道，这一声道可以产生频响范围20～120Hz的超低音，把对话集中在整个声场的中部。7.1声道，7.1系统在5.1的基础上又增加了中左和中右两个发音点，建立起一套前后声场相对平衡的声场。

编码：

      采样和量化后的信号还不是数字信号，需要将它转化为数字编码脉冲，这一过程称为编码。模拟音频进采样、量化和编码后形成的二进制序列就是数字音频信号。

音频帧：

       音频数据是流式的，本身没有明确的一帧帧的概念，在实际的应用中为了处理方便，一般约定俗成取2.5ms~60ms为单位的数据量为一帧音频，长度没有特别的标准，它是根据编解码器和具体应用的需求决定。

音频码率：

      一个音频流中每秒钟能通过的数据量。如128kbps，其中ps（per second）为每秒，kb为千位，那么128kbps表示一秒钟能传输的数据量是128千位。对于格式相同的文件来说，码率越大的话，音质越好。但是对于不同格式的音频文件来说，相同码率并不代表其音质一样。音频的码率=采样率*位深度*通道数。

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