声音模拟信号数字化,需要经历的三个过程是:抽样,量化,编码。5 k' a! ?9 r8 Q
/ r/ x5 {$ B U' D6 h
人耳的感知音域范围大约在20Hz~20kHz, 极少数人的感知极限可能会达到30kHz。 9 _4 e j' S7 }7 ?& h h 4 U" d! b. o7 v" l; d: l奈奎斯特定律说了,当抽样频率大于信号最高频率的二倍时,就可以不失真的恢复原信号。 g1 m- v9 e+ T. i. C4 K/ {
' p; h. e! _. K+ @4 p+ N) S( V+ i/ H4 Y所以,抽样频率采用40kHz,就基本满足绝大多数的听觉范围了。当年录像带大行其道,为了配合录像带记录声音,就把声音的抽样频率定在了44.1kHz。 / G9 r; d: e" f$ t# |) U" l. V4 r% H1 j% j* n3 k
当然,电脑的音频格式很多采用了48kHz,专业的音视频设备,抽样频率会达到96kHz甚至192kHz。 $ w/ x! g( `/ d7 _' D" v# `# y* L. b% W6 I
而传统的程控电话,采用8kHz抽样,因为人们的语音特性大多数包含在4kHz以内。5 k; K6 [; k7 n
% q) I: [ \) d5 A' |' j
这是第一步,抽样阶段,理论上是可以做到保真的。 D9 v+ t: Y8 \4 a4 [
+ e1 c. i3 v0 k$ D5 Q5 U! K
抽样出来的数值,其范围也是在某区域内的无限个数值,是无法进行数字储存、传输的。$ c$ L/ a6 Z3 p
: Q' M( @1 G5 c) j因此就需要对这些采样出来的数值进行量化、编码,量化及编码按照需要使用一定的规律和精度,比如8位量化、16位量化、32位量化等等。特定规律下,位数越高,保真度也越高。4 B s9 ~2 a- o* V
5 v3 d- [( J- H; w) j) R
量化值和抽样值之间必然会有偏差,这个偏差就叫做量化噪音。" Z p, E( P0 i9 p
) L. O. {6 R: ~/ G8 O6 [& {$ b
普通的程控电话传输信道,主要采用A律13折线特性进行量化,8位编码。8kX8=64kbps。北美采用μ律15折线特性。 3 o; L" Y3 h- @7 C! s/ J5 V0 S( n6 O+ P y9 o) }7 M
以上是第二、三步,量化、编码阶段,由于存在量化噪音,这个阶段是不能做到绝对保真的,只能做到尽量高保真。要是做到了人耳的辨别极限,有少许的量化噪音又有什么关系? & Z1 O8 D0 m1 j& }+ L2 A ) D( h9 r n1 ?8 ^* R我还真就认识一个朋友,据说他的耳朵辨别率很高。他除了自己外企本职工作,还经常到处兜售黑胶高保真胶片,我公司楼下的一个英国品牌高级音响店的发烧友主顾他都熟识,经常去发烧友家里辨别个声音就便推销黑胶什么的。他的兼职收入比本职工资都要高了。 9 e0 I! T3 P, i! ^9 v2 o" _1 G1 X! e2 ]( X" _4 a
别跟保真迷们抬杠。他们有的可能真是天赋异禀懂得欣赏,有的是有钱有闲热衷玩儿发烧器材你觉得是装13,有的就是一门养家糊口的好生意。