音频相关参数扫盲

2020/11/6 posted in  音视频

采样率

采样率(也称为采样速度或者采样频率)定义了每秒从模拟信号中提取并组成数字信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采样时间,它是采样之间的时间间隔。

采样频率只能用于周期性采样的采样器,对于非周期性采样的采样器没有规则限制

采样定理

采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。 如果信号的带宽是100Hz,那么为了避免混叠现象采样频率必须大于200Hz。换句话说就是采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍,否则就不能从信号采样中恢复原始信号。
正常人听觉的频率范围大约是20HZ~20kHZ之间,根据奈奎斯特理论(只有采样频率高于声音信号最高频率的两倍时,才能把数字信号表示的声音还原成为原来的声音),为了保证声音不失真,采样频率应该在40KHz左右。常用的音频采样频率有8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz等。

常用的采样率

在数字音频领域,常用的采样率有:

8,000 Hz - 电话所用采样率,对于人的说话已经足够
11,025 Hz
22,050 Hz - 无线电广播所用采样率
32,000 Hz - miniDV数码视频camcorder、DAT(LP mode)所用采样率
44,100 Hz - 音频CD,也常用于MPEG-1音频(VCD, SVCD, MP3)所用采样率
47,250 Hz - Nippon Columbia(Denon)开发的世界上第一个商用PCM录音机所用采样率
48,000 Hz - miniDV、数字电视、DVD、DAT、电影和专业音频所用的数字声音所用采样率
50,000 Hz - 二十世纪七十年代后期出现的3M和Soundstream开发的第一款商用数字录音机所用采样率
50,400 Hz - 三菱X-80数字录音机所用所用采样率
96,000或者192,000 Hz - DVD-Audio、一些LPCM DVD音轨、Blu-ray Disc(藍光碟)音轨、和HD-DVD(高清晰度DVD)音轨所用所用采样率
2.8224 MHz - SACD、索尼和飞利浦联合开发的称为Direct Stream Digital的1位sigma-delta modulation过程所用采样率。

比特率

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second),比特率越高,传送的数据越大,音质越好。

帧记录了一个声音单元,其长度为样本长度(采样位数)和通道数的乘积。

文件大小(B)=采样频率(Hz)×录音时间(S)×(量化深度/8)×声道数(单声道为1,双声道为2)


Reference

https://juejin.im/post/6844903855482732551#heading-26