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音頻中采樣位數(shù)，采樣率，比特率的名詞解釋（轉(zhuǎn)）

發(fā)布時間：2024-01-05 13:42:50 瀏覽：457次

采樣位數(shù)（采樣大?。?/div>

采樣位數(shù)可以理解為采集卡處理聲音的解析度。這個數(shù)值越大，解析度就越高，錄制和回放的聲音就越真實。我們首先要知道：電腦中的聲音文件是用數(shù)字0和1來表示的。所以在電腦上錄音的本質(zhì)就是把模擬聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。反之，在播放時則是把數(shù)字信號還原成模擬聲音信號輸出。采集卡的位是指采集卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進制位數(shù)。采集卡的位客觀地反映了數(shù)字聲音信號對輸入聲音信號描述的準確程度。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，一段相同的音樂信息，16位聲卡能把它分為64K個精度單位進行處理，而8位聲卡只能處理256個精度單位，造成了較大的信號損失，最終的采樣效果自然是無法相提并論的。

通常市面上是這樣說，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)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。采樣頻率的倒數(shù)叫作采樣周期或采樣時間，它是采樣之間的時間間隔。采樣定理指采樣頻率必須大于被采樣信號帶寬的兩倍，另外一種等同的說法是奈奎斯特頻率必須大于被采樣信號的帶寬。

如果信號的帶寬是100Hz，那么為了避免混疊現(xiàn)象采樣頻率必須大于200Hz。

換句話說就是采樣頻率必須至少是信號中最大頻率分量頻率的兩倍，否則就不能從信號采樣中恢復(fù)原始信號。過采樣指采樣頻率超出信號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)字音樂壓縮效率的參考性指標，比特率表示單位時間（1秒）內(nèi)傳送的比特數(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)字音樂比特率為1411.2kbps（也就是記錄1秒鐘的CD音樂，需要1411.2×1024比特的數(shù)據(jù)），音樂文件的BIT RATE高是意味著在單位時間（1秒）內(nèi)需要處理的數(shù)據(jù)量（BIT）多，也就是音樂文件的音質(zhì)好的意思。但是，BIT RATE高時文件大小變大，會占據(jù)很多的內(nèi)存容量，音樂文件最常用的BIT RATE是128kbps，MP3文件可以使用的一般是8～320kbps，但不同MP3機在這方面支持的范圍不一樣，大部分的是32-256Kbps，這個指數(shù)當然是越廣越好了，不過320Kbps是暫時最高等級了。

比特率值與現(xiàn)實音頻對照：

(1)16Kbps=電話音質(zhì)

(2).24Kbps=增加電話音質(zhì)、短波廣播、長波廣播、歐洲制式中波廣播

(3).40Kbps=美國制式中波廣播

(4) .56Kbps=話音

(5) .64Kbps=增加話音（手機鈴聲最佳比特率設(shè)定值、手機單聲道MP3播放器最佳設(shè)定值）

(6).112Kbps=FM調(diào)頻立體聲廣播

(7) .128Kbps=磁帶（手機立體聲MP3播放器最佳設(shè)定值、低檔MP3播放器最佳設(shè)定值）

(8).160Kbps=HIFI高保真（中高檔MP3播放器最佳設(shè)定值）

(9).192Kbps=CD（高檔MP3播放器最佳設(shè)定值）

(10)10.256Kbps=Studio音樂工作室（音樂發(fā)燒友適用）

(11).實際上隨著技術(shù)的進步，比特率也越來越高，MP3的最高比特率為320Kbps，但一些格式可以達到更高的比特率和更高的音質(zhì)。

(12)比如正逐漸興起的APE音頻格式，能夠提供真正發(fā)燒級的無損音質(zhì)和相對于WAV格式更小的體積，其比特率通常為550kbps-----950kbps。
常見編碼模式：

1.VBR（Variable Bitrate）動態(tài)比特率，也就是沒有固定的比特率，壓縮軟件在壓縮時根據(jù)音頻數(shù)據(jù)即時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；

2.ABR（Average Bitrate）平均比特率，是VBR的一種插值參數(shù)。LAME針對CBR不佳的文件體積比和VBR生成文件大小不定的特點獨創(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低的流量，高頻和大動態(tài)表現(xiàn)時使用高流量，可以做為VBR和CBR的一種折衷選擇。

3.CBR（Constant Bitrate），常數(shù)比特率，指文件從頭到尾都是一種位速率。相對于VBR和ABR來講，它壓縮出來的文件體積很大，而且音質(zhì)相對于VBR和ABR不會有明顯的提高。

通俗表示：

簡單來講，采樣率和比特率就像是坐標軸上的橫縱坐標。

橫坐標的采樣率表示了每秒鐘的采樣次數(shù)。

縱坐標的比特率表示了用數(shù)字量來量化模擬量的時候的精度。

采樣率類似于動態(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。當我們把采樣到的一個個靜止畫面再以采樣率同樣的速度回放時，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，就能聽到連續(xù)的聲音。顯然，這個采樣率越高，聽到的聲音和看到的圖像就越連貫。當然，人的聽覺和視覺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)覺察不到其中的分別了。

而聲音的位數(shù)就相當于畫面的顏色數(shù)，表示每個取樣的數(shù)據(jù)量，當然數(shù)據(jù)量越大，回放的聲音越準確，不至于把開水壺的叫聲和火車的鳴笛混淆。同樣的道理，對于畫面來說就是更清晰和準確，不至于把血和西紅柿醬混淆。不過受人的器官的機能限制，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)就只能靠儀器才能分辨出來了。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)的標準都達到了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才會轉(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標準的AC97規(guī)范只規(guī)定了48kHz。這造成幾乎所有的輸入、輸出信號都要被重新采樣（專業(yè)術(shù)語叫采樣率轉(zhuǎn)換，即 SRC）。SRC一般都會造成音質(zhì)的損失，較簡單（即較差）的SRC算法會造成音質(zhì)明顯劣化。但這已經(jīng)是一個既成事實了。

2、既然44K夠了,那為什么還要用192KHZ來錄音?

首先，20kHz只是大多數(shù)人的聽覺門限，也就是說，人耳對于20kHz以上的聲音很不敏感。注意不敏感并不意味著完全無法感知。大多數(shù)樂器（特別是鋼琴和弦樂器）的樂音含有豐富的高次諧波，用音樂術(shù)語來說即所謂的上方泛音。截止頻率為22.05kHz的CD音頻，的確會給聽慣了真實樂器的人一種不自然的感覺，尤其在高頻部分，因為奈奎斯特截止頻率造成更高頻率泛音的信號失真。

其次，數(shù)字錄音通常都需要進行后處理。音頻處理會對信號產(chǎn)生進一步的失真，包括信號畸變、頻譜混疊，等等。如果錄音時僅僅用44.1kHz對原始信號采樣，那么在后處理前還得進行上采樣（up-sampling），對采樣頻率進行擴展。由于這種擴展是“假”的，實際上并沒有更多有用的原始信號，并且上采樣算法的優(yōu)劣也會影響原錄音信號的失真，所以這個做法并不可取。因此，通常的做法是用更高的頻率進行采樣。

而現(xiàn)在的完全專業(yè)數(shù)字錄音棚中，則不再按CD標準的規(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)格進行錄音，當然，24Bit 48KHz是一些小的錄音棚使用，因為他們的處理器資源有限。而大的錄音棚，都清一色的使用24Bit 96KHz和24Bit 192KHz 進行錄音。

那么，這樣的錄音規(guī)范，有什么好處？

1.符合HD音頻標準，這也是將來的主流標準，制作出的成品，可以直接應(yīng)用于HDCD、DVD-Audio、藍光唱片、數(shù)字音樂下載業(yè)務(wù)、數(shù)字對媒體播放機業(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采用HD音頻規(guī)范。包括移動便攜數(shù)字視頻設(shè)備都用它。

3.完全照顧消費性音頻播放業(yè)務(wù)，比如：因特爾HD-Audio音頻標準，AC97音頻編碼解碼，便攜MP3/mp4/電話/游戲機最高音頻質(zhì)量播放。

目前，專業(yè)錄音行業(yè)的最高質(zhì)量標準就是：24比特定點位深、192000Hz采樣頻率，簡稱“24Bit/192KHz”。當然，將來這個標準依然會繼續(xù)提高，向32Bit 384KHz進發(fā)也是可能的。

實際上，現(xiàn)在的CD唱片市場上賣的產(chǎn)品（正版），最低級別的通常都是HDCD唱片，你買唱片時都會發(fā)現(xiàn)基本上都是HDCD標識，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（這是這張唱片的兼容內(nèi)容，照顧早期的CD播放機），HDCD音軌則記錄24Bit 96KHz信號（這才是該唱片的主要內(nèi)容）。普通的CD播放機只能播放CD音軌信號，而HDCD音軌則需要HDCD播放機才能播放（實際上現(xiàn)在的絕大多數(shù) DVD播放機都能播放HDCD，而現(xiàn)在的電腦則更沒問題了。）