音频属性

采样频率 Hz

采样频率就是采用一段音频,做为样本,因为wav使用的是数码信号,它是用一堆数字来描述原来的模拟信号,所以它要对原来的模拟信号进行分析,我们知道所有的声音都有其波形,数码信号就是在原有的模拟信号波形上每隔一段时间进行一次“取点”,赋予每一个点以一个数值,这就是“采样”,然后把所有的“点”连起来就可以描述模拟信号了,很明显,在一定时间内取的点越多,描述出来的波形就越精确,这个尺度我们就称为“采样频率”。

我们最常用的采样频率是44.1kHz,它的意思是每秒取样44100次。之所以使用这个数值是因为经过了反复实验(实际上是那个时代才是视频27/1.0001时钟做CD刻录遗留问题),人们发现这个采样频率最合适,低于这个值就会有较明显的损失,而高于这个值人的耳朵已经很难分辨,而且增 大了数字音频所占用的空间。

一般为了达到“万分精确”,我们还会使用48kHz甚至96kHz的采样频率,实际上,96kHz采样频率和44.1kHz采样频率的区别绝对不会象44.1kHz和22kHz那样区别如此之大,我们所使用的CD的采样标准就是44.1kHz,目前44.1kHz还是一个最通行的标准,有些人认为96kHz将是未来录音界的趋势。采样频率提高应该是一件好事,但我们真的能听出96kHz采样频率制作的音乐与44.1kHz采样频率制作的音乐的区别吗?

注:16bit/44.1kHz是CD中音频的采样,24bit/48kHz是DVD中音频的采样,24bit/192kHz是蓝光中音频的采样。

采样位数 bit(位深)

比特率是大家常听说的一个名词,数码录音一般使用16比特、20比特或24比特制作音乐。什么是“比特”?我们知道声音有轻有响,影响声音响度的物理要素是振幅,作为数码录音,必须也要能精确表示乐曲的轻响,所以一定要对波形的振幅有一个精确的描述。“比特(bit)”就是这样一个单位,16比特就是指把波形的振幅划为2^16即65536个等级,根据模拟信号的轻响把它划分到某个等级中去,就可以用数字来表示了。

和采样频率一样,比特率越高,越能细致地反映乐曲的轻响变化。20比特就可以产生1048576个等级,表现交响乐这类动态十分大的音乐已经没有什么问题了。刚才提到了一个名词“动态”,它其实指的是一首乐曲最响和最轻的对比能达到多少,我们也常说“动态范围”,单位是dB,而动态范围和我们录音时采用的比特率是紧密结合在一起的,如果我们使用了一个很低的比特率,那么就只有很少的等级可以用来描述音响的强弱,当然就不能听到大幅度的强弱对比了。

动态范围和比特率的关系是;比特率每增加1比特,动态范围就增加6dB。所以假如我们使用1比特录音,那么我们的动态范围就只有6dB,这样的音乐是不可能听的。16比特时,动态范围是96dB。这可以满足一般的需求了。20比特时,动态范围是120dB,对比再强烈的交响乐都可以应付自如了,表现音乐的强弱是绰绰有余了。发烧级的录音师还使用24比特,但是和采样精度一样,它不会比20比特有很明显的变化,理论上24比特可以做到144 dB的动态范围,但实际上是很难达到的,因为任何设备都不可避免会产生噪音,至少在现阶段24比特很难达到其预期效果。

码率 kbps

表示每秒存储声音容量,如CD标准的声音信号参数为:信号采样频率为44.1kHz,量化精度为16位,包含两个声道。根据每秒钟存储声音容量的公式:

字节数 = 采样频率×采样精度(位数)×声道数,可计算出其数据率为 1411.2kbps, 即176.4kBps。

(大写B表示byte,即字节,一个字节=八个位,即1B=8b;前面的小写k表示千的意思,即千个位kb或千个字节kB)

音频格式

CD

标准CD格式也就是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,因为CD音轨可以说是近似无损的,因此它的声音基本上是忠于原声的。一个CD音频文件是一个.cda文件,这只是一个索引信息,并不是真正的包含声音信息,所以不论CD音乐的长短,在电脑上看到的“.cda文件”都是44字节长。

WAV

无损,是微软公司开发的一种声音文件格式,标准格式的WAV文件和CD格式一样,也是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数。

MP3

MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有10:1~12:1的高压缩率,同时基本保持低音频部分不失真,但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸,相同长度的音乐文件,用.mp3格式来储存,一般只有.wav文件的1/10,而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。

OGG

ogg格式完全开源,完全免费, 和mp3不相上下的新格式。 与MP3类似,OGGVorbis也是对音频进行有损压缩编码,但通过使用更加先进的声学模型去减少损失,因此,相同码率编码的OGGVorbis比MP3音质更好一些,文件也更小一些。

FLAC

FLAC即是Free Lossless Audio Codec的缩写,中文可解为无损音频压缩编码。FLAC是一套著名的自由音频压缩编码,其特点是无损压缩。不同于其他有损压缩编码如MP3AAC,它不会破坏任何原有的音频资讯,所以可以还原音乐光盘音质。

APE

APE是流行的数字音乐文件格式之一。与MP3这类有损压缩方式不同,APE是一种无损压缩音频技术,也就是说当你将从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后,你还可以再将APE格式的文件还原,而还原后的音频文件与压缩前的一模一样,没有任何损失。APE的文件大小大概为CD的一半。

AAC

应用相对广泛的有AAC,(高级音频编码技术,Advanced Audio Coding)是杜比实验室为音乐社区提供的技术。AAC号称「最大能容纳48通道的音轨,采样率达96 KHz,并且在320Kbps的数据速率下能为5.1声道音乐节目提供相当于ITU-R广播的品质」。和MP3比起来,它的音质比较好,也能够节省大约30%的储存空间与带宽。