采样率,量化精度,码率的关系

1、数码音乐中，最重要的三个概念就是取样频率和量化精度和码率了，那么，什么是取样频率和量化精度、码率呢，概念性的东西，只要google一下，就可以找到答案：采样频率，也称为采样速度或者采样率，取样频率，定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。普通CD的采样频率是44100Hzo量化精度是指可以将模拟信号分成多少个等级。码率是指单位时间内的编码量取样频率，量化精度和码率的关系：模拟信号按一定的取样频率经数码脉冲取样后，离散的脉冲信号被以一定的量化精度量化成一串二进制编码流。比如，普通CD,44.1KHz取样率，量化精度16bit,双声道的格式，它的码率永远是141

2、1.2Kbps,不会变的，所以1秒钟的声音文彳永远是176400B（172.27KB）大小（补充一下，昨天我算错了，因为取样率的K是十进制，所以不能用KHz做单位，只能用Hz这个基本单位做单位，不然算出来的KB和MB是错误的），不管是静音的，还是有声音的，都是这么大。因每一个取样点，都需要一个16位二进制数进行量化，就算模拟量全为0,它也得有具体的16位二进制数来表示。每秒钟有44100个16位二进制数。码率=取样频率X量化精度X声道数，也就是每秒有多少数据量，单位是bps（位/秒）（8位二进制为1个字节）一位二进制叫bit,一个字节叫Byte容量二（取样频率X量化精度X声道数X时间秒）/8,

3、此时的单位是KB（KByte）,要换成MB,再除以1024就行了比如一个时长为307.841秒钟（5:07.841）的44.1KHz取样率，量化精度16bit,双声道的WAV文件，其容量=44100X16X2X307.841/8=54303152B=53030.42KB,再算上文件头的字节数，总共53031KB（54,303,184B）大小压缩后的文件，为什么码率会不一样呢，因为压缩率不同么，码率当然不同，压缩过的文件的码率是这样算的码率=文件容量/播放时间。无损压缩的音质好坏，音质的好坏不用看码率大小，无损的，解压还原后还是1411.2Kbps,不会变的，没有损失，但压缩率高的，算压缩后的码

4、率，当然压缩率越高码率就越小啦，无损压缩的压缩率一般都在50%以上。MP3之类的有损压缩，当然要看码率，码率越高，保真度当然越高，丢失的细节当然会越少。注意，MP3之类的有损压缩，解压还原成WAV后，虽然也是1411.2Kbps的码率了，但那是丢失了细节的东西，跟压缩前的1411.2Kbps码率的东西已经是不一样了，所以虽然MP3也可以解压还原成WAV无损文件，但此WAV和源WAV在容量上是一样，内容上是有所不同了。16位二进制数的最小值是0000000000000000,最大值是1111111111111111对应的十进制数就是0和65535,也就是最大和最小值之间的差值是65535,也就是

5、说，它量化的模拟量的动态范围可以差65535,也就是96.32分贝，所以，量化精度只和动态范围有关，和频率响应没关系。动态范围定在96分贝也是有道理的，人耳白无痛苦极限声压是90分贝，96分贝的动态范围在普通应用中足够使用，所以96分贝动态范围内的模拟波，经量化后，不会产生削波失真的。取样频率，才是和重放的频率响应有关的东西，理论上，44.1KHZ的采样频率的模拟量频率响应的上限可做到22KHz，但人耳是听不到20KHZ以上的声音的，高速度的采样频率的目的是尽可能在20Hz-20KHz的可听声音范围内取得尽可能多的采样点，那么，模数和数模转换的精度也就越高，声音的保真度才越高，这里的精度，是指

6、频率上的精度，和量化精度是不同的精度，不要混淆了。和模拟唱片比较，普通CD声音听起来比较硬，就是因为，取样频率有限，数模转换输出的模拟信号和模数转换时输入的模拟信号相比，已经有所失真了。特别是高频部分，显得生硬一些。audio-DVD中的无损PCM编码的取样频率是48KHz,量化精度还是16bit,那么，44.1KHZ的WAV转换成48KHz的WAV后，是不是会有所不同呢，当然会有所不同，48KHz的取样精度更高了，转换后的WAV的波形虽然不会好于44.1KHz的，但细节上是不会丢失的，波形上会小有不同，但人耳不太容易分辨出来。当然，文件容量相应也会变大。另外，很多人都说，就算从原版CD抓轨，

7、再刻录成CD,重放的音质也是不一样的，这个也是有道理的，那么，既然0101这样的二进数是完全克隆的，重放怎么会不一样呢？那是因为，时基问题造成的数模互换时的差别，并非是克隆过来的二进制数变了，二进制数一个也没变，时基误差不一样，数模转换后的模拟波的频率和源相比就会有不一样。什么叫数码设备中常用的时基呢，这个时基，就是一个频率基准，一般是由晶振产生一个基准频率，所有的数码频率都是以这个基准频率为标准的相对值，最简单的一个例子，就是电脑中BIOS中的时间，他不一定很准，有误差，这个误差就是时基误差造成的。那么既然有时基误差，而采样率又是固定的，那必然重放频率会随时基频率的变化而发生变化，那就产生了

8、由时基误差产生的频率失真。只不过，这种失真，很少有人能听出来，因为再差的晶振，其精度也是非常高的。其实在理论上，同一张CD,不同的重放设备，就算模拟放大部分100%不失真，重放出来的音质也是不同的，因为不同设备的时基频率不可能完全相同。其实这个时基，跟我们以前用的老式卡式磁带录放音机的抖晃率是非常相似的一个概念。以同一盒磁带的同一频率的一段波形，在不同的卡带机里重放的频率是绝对不一样的。再补充一个问题，就是数码流中，假设，有一位误码，听得出来么？我的理解是，绝大多数误码是听得出来的。为什么，举个例子假设有一段16bit二进制数1001010010100101,十进制表示为38053,假如左边第二位由于某种原因变成1了，那么二进制数就变成了1101010010100101,十进制就表示为54437,54437-38053=16384,换算成分贝就是8