音频的采样量化

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音频的采样量化


数字音频技术通过PCM调制方法，将模拟信号（音频）通过等间隔采样量化为数字信号（ADC），便于设计和应用中的传输和存储。数字信号再经过DAC还原为模拟的音频信号（声音）输出。

人耳可接受声音频率范围在20~20 kHz。根据奈奎斯特采样定理，大概40KHz的采样率就可以通过数字信号还原出相对完整的模拟信号（音频）。大于50~60kHz的采样率在实际应用中意义不大。CD音质的采样率是44.1 kHz，AES推荐的绝大多数音频的采样率是48 kHz。链接Sampling Rate表格列出了不同采样率的应用场合。

量化深度，即采样精度，是模拟信号通过ADC转化为二进制数字信号的位数。量化深度越高，采样的数字信号精度越高。比如，量化深度16 bit，采样的数字信号幅度有2^16 = 65536个档位。音频量化深度一般有8 bit、16 bit和20 bit。CD音质的量化深度为16 bit。

对于CD音质，可以计算出播放时的比特率（bit rates）：44.1 kHz x 16 bit x 2 = 1411.2 kbps // x2: Stereo

MP3格式文件比特率为128kbps、160kbps 和 192kbps，即意味着它们相对CD的原始数据压缩比分别为11:1（1411.2/128）、9:1（1411.2/160） 和 7:1（1411.2/192） 。