采樣位數(shù)(采樣大。
采樣位數(shù)可以理解為采集卡處理聲音的解析度。這個(gè)數(shù)值越大,解析度就越高,錄制和回放的聲音就越真實(shí)。我們首先要知道:電腦中的聲音文件是用數(shù)字0和1來(lái)表示的。所以在電腦上錄音的本質(zhì)就是把模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。反之,在播放時(shí)則是把數(shù)字信號(hào)還原成模擬聲音信號(hào)輸出。采集卡的位是指采集卡在采集和播放聲音文件時(shí)所使用數(shù)字聲音信號(hào)的二進(jìn)制位數(shù)。采集卡的位客觀地反映了數(shù)字聲音信號(hào)對(duì)輸入聲音信號(hào)描述的準(zhǔn)確程度。8位代表2的8次方--256,16位則代表2的16次方--64K。比較一下,一段相同的音樂(lè)信息,16位聲卡能把它分為64K個(gè)精度單位進(jìn)行處理,而8位聲卡只能處理256個(gè)精度單位, 造成了較大的信號(hào)損失,最終的采樣效果自然是無(wú)法相提并論的。
通常市面上是這樣說(shuō),16bit/24bit/32bit。數(shù)值越高聲音越好。
采樣率:
采樣率(也稱為采樣速度或者采樣頻率)定義了每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù),它用赫茲(Hz)來(lái)表示。采樣頻率的倒數(shù)叫作采樣周期或采樣時(shí)間,它是采樣之間的時(shí)間間隔。采樣定理指采樣頻率必須大于被采樣信號(hào)帶寬的兩倍,另外一種等同的說(shuō)法是奈奎斯特頻率必須大于被采樣信號(hào)的帶寬。
如果信號(hào)的帶寬是100Hz,那么為了避免混疊現(xiàn)象采樣頻率必須大于200Hz。
換句話說(shuō)就是采樣頻率必須至少是信號(hào)中最大頻率分量頻率的兩倍,否則就不能從信號(hào)采樣中恢復(fù)原始信號(hào)。過(guò)采樣指采樣頻率超出信號(hào)帶寬的兩倍這樣就可以用數(shù)字濾波器替換性能不好的模擬抗混疊濾波器。
比特率:
比特率是指將數(shù)字聲音由模擬格式轉(zhuǎn)化成數(shù)字格式的采樣率,采樣率越高,還原后的音質(zhì)就越好。 作為一種數(shù)字音樂(lè)壓縮效率的參考性指標(biāo),比特率表示單位時(shí)間(1秒)內(nèi)傳送的比特?cái)?shù)bps(bit per second,位/秒)的速度。通常使用kbps(通俗地講就是每秒鐘1000比特)作為單位。CD中的數(shù)字音樂(lè)比特率為1411.2kbps(也就是記錄1秒鐘的CD音樂(lè),需要1411.2×1024比特的數(shù)據(jù)),音樂(lè)文件的BIT RATE高是意味著在單位時(shí)間(1秒)內(nèi)需要處理的數(shù)據(jù)量(BIT)多,也就是音樂(lè)文件的音質(zhì)好的意思。但是,BIT RATE高時(shí)文件大小變大,會(huì)占據(jù)很多的內(nèi)存容量,音樂(lè)文件最常用的BIT RATE是128kbps,MP3文件可以使用的一般是8~320kbps,但不同MP3機(jī)在這方面支持的范圍不一樣,大部分的是32-256Kbps,這個(gè)指數(shù)當(dāng)然是越廣越好了,不過(guò)320Kbps是暫時(shí)最高等級(jí)了。
比特率值與現(xiàn)實(shí)音頻對(duì)照:
- 16Kbps=電話音質(zhì)
- 24Kbps=增加電話音質(zhì)、短波廣播、長(zhǎng)波廣播、歐洲制式中波廣播
- 40Kbps=美國(guó)制式中波廣播
- 56Kbps=話音
- 64Kbps=增加話音(手機(jī)鈴聲最佳比特率設(shè)定值、手機(jī)單聲道MP3播放器最佳設(shè)定值)
- 112Kbps=FM調(diào)頻立體聲廣播
- 128Kbps=磁帶(手機(jī)立體聲MP3播放器最佳設(shè)定值、低檔MP3播放器最佳設(shè)定值)
- 160Kbps=HIFI高保真(中高檔MP3播放器最佳設(shè)定值)
- 192Kbps=CD(高檔MP3播放器最佳設(shè)定值)
- 256Kbps=Studio音樂(lè)工作室(音樂(lè)發(fā)燒友適用)
- 實(shí)際上隨著技術(shù)的進(jìn)步,比特率也越來(lái)越高,MP3的最高比特率為320Kbps,但一些格式可以達(dá)到更高的比特率和更高的音質(zhì)。
- 比如正逐漸興起的APE音頻格式,能夠提供真正發(fā)燒級(jí)的無(wú)損音質(zhì)和相對(duì)于WAV格式更小的體積,其比特率通常為550kbps-----950kbps。
常見(jiàn)編碼模式:
- VBR(Variable Bitrate)動(dòng)態(tài)比特率,也就是沒(méi)有固定的比特率,壓縮軟件在壓縮時(shí)根據(jù)音頻數(shù)據(jù)即時(shí)確定使用什么比特率,這是以質(zhì)量為前提兼顧文件大小的方式,推薦編碼模式;
- ABR(Average Bitrate)平均比特率,是VBR的一種插值參數(shù)。LAME針對(duì)CBR不佳的文件體積比和VBR生成文件大小不定的特點(diǎn)獨(dú)創(chuàng)了這種編碼模式。ABR在指定的文件大小內(nèi),以每50幀(30幀約1秒)為一段,低頻和不敏感頻率使用相對(duì)低的流量,高頻和大動(dòng)態(tài)表現(xiàn)時(shí)使用高流量,可以做為VBR和CBR的一種折衷選擇。
- CBR(Constant Bitrate),常數(shù)比特率,指文件從頭到尾都是一種位速率。相對(duì)于VBR和ABR來(lái)講,它壓縮出來(lái)的文件體積很大,而且音質(zhì)相對(duì)于VBR和ABR不會(huì)有明顯的提高。
通俗表示:
簡(jiǎn)單來(lái)講,采樣率和比特率就像是坐標(biāo)軸上的橫縱坐標(biāo)。
橫坐標(biāo)的采樣率表示了每秒鐘的采樣次數(shù)。
縱坐標(biāo)的比特率表示了用數(shù)字量來(lái)量化模擬量的時(shí)候的精度。
采樣率類似于動(dòng)態(tài)影像的幀數(shù),比如電影的采樣率是24赫茲,PAL制式的采樣率是25赫茲,NTSC制式的采樣率是30赫茲。當(dāng)我們把采樣到的一個(gè)個(gè)靜止畫面再以采樣率同樣的速度回放時(shí),看到的就是連續(xù)的畫面。同樣的道理,把以44.1kHZ采樣率記錄的CD以同樣的速率播放時(shí),就能聽(tīng)到連續(xù)的聲音。顯然,這個(gè)采樣率越高,聽(tīng)到的聲音和看到的圖像就越連貫。當(dāng)然,人的聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)器官能分辨的采樣率是有限的,基本上高于44.1kHZ采樣的聲音,絕大部分人已經(jīng)覺(jué)察不到其中的分別了。
而聲音的位數(shù)就相當(dāng)于畫面的顏色數(shù),表示每個(gè)取樣的數(shù)據(jù)量,當(dāng)然數(shù)據(jù)量越大,回放的聲音越準(zhǔn)確,不至于把開(kāi)水壺的叫聲和火車的鳴笛混淆。同樣的道理,對(duì)于畫面來(lái)說(shuō)就是更清晰和準(zhǔn)確,不至于把血和西紅柿醬混淆。不過(guò)受人的器官的機(jī)能限制,16位的聲音和24位的畫面基本已經(jīng)是普通人類的極限了,更高位數(shù)就只能靠?jī)x器才能分辨出來(lái)了。比如電話就是3kHZ取樣的7位聲音,而CD是44.1kHZ取樣的16位聲音,所以CD就比電話更清楚。
解釋:
1、那為什么很多專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)到了24Bit/192KHz呢?
現(xiàn)在普遍在工程中都是使用48kHz或者96kHz頻率錄音,只有在最終母帶處理時(shí)才會(huì)轉(zhuǎn)成44.1kHz的CD格式,這樣減少多次采樣率轉(zhuǎn)換造成的失真。
而在電腦領(lǐng)域,作為音頻硬件codec標(biāo)準(zhǔn)的AC97規(guī)范只規(guī)定了48kHz。這造成幾乎所有的輸入、輸出信號(hào)都要被重新采樣(專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫采樣率轉(zhuǎn)換,即 SRC)。SRC一般都會(huì)造成音質(zhì)的損失,較簡(jiǎn)單(即較差)的SRC算法會(huì)造成音質(zhì)明顯劣化。但這已經(jīng)是一個(gè)既成事實(shí)了。
2、既然44K夠了,那為什么還要用192KHZ來(lái)錄音?
首先,20kHz只是大多數(shù)人的聽(tīng)覺(jué)門限,也就是說(shuō),人耳對(duì)于20kHz以上的聲音很不敏感。注意不敏感并不意味著完全無(wú)法感知。大多數(shù)樂(lè)器(特別是鋼琴和弦樂(lè)器)的樂(lè)音含有豐富的高次諧波,用音樂(lè)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)即所謂的上方泛音。截止頻率為22.05kHz的CD音頻,的確會(huì)給聽(tīng)?wèi)T了真實(shí)樂(lè)器的人一種不自然的感覺(jué),尤其在高頻部分,因?yàn)槟慰固亟刂诡l率造成更高頻率泛音的信號(hào)失真。
其次,數(shù)字錄音通常都需要進(jìn)行后處理。音頻處理會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生進(jìn)一步的失真,包括信號(hào)畸變、頻譜混疊,等等。如果錄音時(shí)僅僅用44.1kHz對(duì)原始信號(hào)采樣,那么在后處理前還得進(jìn)行上采樣(up-sampling),對(duì)采樣頻率進(jìn)行擴(kuò)展。由于這種擴(kuò)展是“假”的,實(shí)際上并沒(méi)有更多有用的原始信號(hào),并且上采樣算法的優(yōu)劣也會(huì)影響原錄音信號(hào)的失真,所以這個(gè)做法并不可取。因此,通常的做法是用更高的頻率進(jìn)行采樣。
而現(xiàn)在的完全專業(yè)數(shù)字錄音棚中,則不再按CD標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范錄音、混音以及母帶,而是優(yōu)先使用HD音頻規(guī)范。即:
采用24Bit 48KHz、24Bit 96KHz、24Bit 192KHz 三種規(guī)格進(jìn)行錄音,當(dāng)然,24Bit 48KHz是一些小的錄音棚使用,因?yàn)樗麄兊奶幚砥髻Y源有限。而大的錄音棚,都清一色的使用24Bit 96KHz和24Bit 192KHz 進(jìn)行錄音。
那么,這樣的錄音規(guī)范,有什么好處?
1.符合HD音頻標(biāo)準(zhǔn),這也是將來(lái)的主流標(biāo)準(zhǔn),制作出的成品,可以直接應(yīng)用于HDCD、DVD-Audio、藍(lán)光唱片、數(shù)字音樂(lè)下載業(yè)務(wù)、數(shù)字對(duì)媒體播放機(jī)業(yè)務(wù)。
2.完全照顧數(shù)字影視視頻業(yè)務(wù),多聲道電影視頻都會(huì)采用HD音頻規(guī)范。包括移動(dòng)便攜數(shù)字視頻設(shè)備都用它。
3.完全照顧消費(fèi)性音頻播放業(yè)務(wù),比如:因特爾HD-Audio音頻標(biāo)準(zhǔn),AC97音頻編碼解碼,便攜MP3/mp4/電話/游戲機(jī)最高音頻質(zhì)量播放。
目前,專業(yè)錄音行業(yè)的最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)就是:24比特定點(diǎn)位深、192000Hz采樣頻率,簡(jiǎn)稱“24Bit/192KHz”。當(dāng)然,將來(lái)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)依然會(huì)繼續(xù)提高,向32Bit 384KHz進(jìn)發(fā)也是可能的。
實(shí)際上,現(xiàn)在的CD唱片市場(chǎng)上賣的產(chǎn)品(正版),最低級(jí)別的通常都是HDCD唱片,你買唱片時(shí)都會(huì)發(fā)現(xiàn)基本上都是HDCD標(biāo)識(shí),也就是一張激光唱片包含兩種音軌:普通CD音軌和HDCD音軌。其中CD音軌記錄16比特44.1KHz信號(hào)(這是這張唱片的兼容內(nèi)容,照顧早期的CD播放機(jī)),HDCD音軌則記錄24Bit 96KHz信號(hào)(這才是該唱片的主要內(nèi)容)。普通的CD播放機(jī)只能播放CD音軌信號(hào),而HDCD音軌則需要HDCD播放機(jī)才能播放(實(shí)際上現(xiàn)在的絕大多數(shù) DVD播放機(jī)都能播放HDCD,而現(xiàn)在的電腦則更沒(méi)問(wèn)題了。) |