为什么音频信号的采样频率一般取44.1KHZ

通常我们采用脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。 \x0d\x0a\x0d\x0a1、什么是采样率和采样大小（位/bit）？ \x0d\x0a\x0d\x0a频率对应于时间轴线，振幅对应于电平轴线。波是无限光滑的，弦线可以看成由无数点组成，由于存储空间是相对有限的，数字编码过程中，必须对弦线的点进行采样。采样的过程就是抽取某点的频率值，很显然，在一秒中内抽取的点越多，获取得频率信息更丰富，为了复原波形，一次振动中，必须有2个点的采样，人耳能够感觉到的最高频率为20kHz，因此要满足人耳的听觉要求，则需要至少每秒进行40k次采样，用40kHz表达，这个40kHz就是采样率。我们常见的CD，采样率为44.1kHz。光有频率信息是不够的，我们还必须获得该频率的能量值并量化，用于表示信号强度。量化电平数为2的整数次幂，我们常见的CD位16bit的采样大小，即2的16次方。采样大小相对采样率更难理解，因为要显得抽象点，举个简单例子：假设对一个波进行8次采样，采样点分别对应的能量值分别为A1-A8，但我们只使用2bit的采样大小，结果我们只能保留A1-A8中4个点的值而舍弃另外4个。如果我们进行3bit的采样大小，则刚好记录下8个点的所有信息。采样率和采样大小的值越大，记录的波形更接近原始信号。 \x0d\x0a\x0d\x0a2、有损和无损 \x0d\x0a\x0d\x0a根据采样率和采样大小可以得知，相对自然界的信号，音频编码最多只能做到无限接近，至少目前的技术只能这样了，相对自然界的信号，任何数字音频编码方案都是有损的，因为无法完全还原。在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码，被广泛用于素材保存及音乐欣赏，CD、DVD以及我们常见的WAV文件中均有应用。因此，PCM约定俗成了无损编码，因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准，并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真，PCM也只能做到最大程度的无限接近。我们而习惯性的把MP3列入有损音频编码范畴，是相对PCM编码的。强调编码的相对性的有损和无损，是为了告诉大家，要做到真正的无损是困难的，就像用数字去表达圆周率，不管精度多高，也只是无限接近，而不是真正等于圆周率的值。 \x0d\x0a\x0d\x0a3、为什么要使用音频压缩技术 \x0d\x0a\x0d\x0a要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情，采样率值×采样大小值×声道数bps。一个采样率为44.1KHz，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的WAV文件，它的数据速率则为 44.1K×16×2 =1411.2 Kbps。我们常说128K的MP3，对应的WAV的参数，就是这个1411.2 Kbps，这个参数也被称为数据带宽，它和ADSL中的带宽是一个概念。将码率除以8，就可以得到这个WAV的数据速率，即176.4KB/s。这表示存储一秒钟采样率为44.1KHz，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的音频信号，需要176.4KB的空间，1分钟则约为10.34M，这对大部分用户是不可接受的，尤其是喜欢在电脑上听音乐的朋友，要降低磁盘占用，只有2种方法，降低采样指标或者压缩。降低指标是不可取的，因此专家们研发了各种压缩方案。由于用途和针对的目标市场不一样，各种音频压缩编码所达到的音质和压缩比都不一样，在后面的文章中我们都会一一提到。有一点是可以肯定的，他们都压缩过。 \x0d\x0a\x0d\x0a4、频率与采样率的关系 \x0d\x0a\x0d\x0a采样率表示了每秒对原始信号采样的次数，我们常见到的音频文件采样率多为44.1KHz，这意味着什么呢？假设我们有2段正弦波信号，分别为20Hz和20KHz，长度均为一秒钟，以对应我们能听到的最低频和最高频，分别对这两段信号进行40KHz的采样，我们可以得到一个什么样的结果呢？结果是：20Hz的信号每次振动被采样了40K/20=2000次，而20K的信号每次振动只有2次采样。显然，在相同的采样率下，记录低频的信息远比高频的详细。这也是为什么有些音响发烧友指责CD有数码声不够真实的原因，CD的44.1KHz采样也无法保证高频信号被较好记录。要较好的记录高频信号，看来需要更高的采样率，于是有些朋友在捕捉CD音轨的时候使用48KHz的采样率，这是不可取的！这其实对音质没有任何好处，对抓轨软件来说，保持和CD提供的44.1KHz一样的采样率才是最佳音质的保证之一，而不是去提高它。较高的采样率只有相对模拟信号的时候才有用，如果被采样的信号是数字的，请不要去尝试提高采样率。 \x0d\x0a\x0d\x0a因为，根据耐奎斯特采样理论，你的采样频率必须是信号最高频率的两倍。例如，音频信号的频率一般达到20Hz，因此其采样频率一般需要40Hz。 而人耳收听的范围只能到23Khz以下，所以CD的采样率才是44.1Khz。22Khz×2=44Khz,考虑到一定的余量采用44.1Khz. \x0d\x0a\x0d\x0a5、流特征 \x0d\x0a\x0d\x0a随着网络的发展，人们对在线收听音乐提出了要求，因此也要求音频文件能够一边读一边播放，而不需要把这个文件全部读出后然后回放，这样就可以做到不用下载就可以实现收听了。也可以做到一边编码一边播放，正是这种特征，可以实现在线的直播，架设自己的数字广播电台成为了现实。

同样一个音频文件双声道频率为什么大于单声道打开频率

双声道音频文件的频率范围要比单声道音频文件的频率范围要大，因为双声道音频文件中包含了左声道和右声道的信息，两个声道的频率范围可以叠加，从而使得双声道音频文件的总频率范围更大。

以国际标准音A-la-440HZ为准：do的频率为261.6HZ，re的频率为293.6HZ，mi的频率为329.6HZ，fa的频率为349.2HZ，sol的频率为392HZ，la的频率为440HZ，si的频率为493.8HZ。

根据计算高音比低音的比值为1.12，即高音频率是低音频率的2的1/12次方倍，比如do的频率为261.6HZ，则比它高半音的re的频率为261*2^(1/12)=293.6HZ。

这样类比下来，一个八度的音，这样一直乘下来，所得的结果刚好是2。

扩展资料

音阶指调式中的各音，从以某个音高为起点即从主音开始，按照音高次序将音符由低至高来排列，这样的音列称为音阶。1234567＝CDEFGAB，这个叫七声音阶，基本音阶为C调大音阶，在钢琴上d奏时全用白键。

世界各地有许多不同的音阶，随着音乐水平的进步，音乐非常完整的理论与系统，目前世界上几乎都是用西洋的十二平均律来作为学习音乐的基础，因此我们今天所说的音阶，就是以最普遍的大音阶（大调）与小音阶（小调）为主。

频率是单位时间内完成振动的次数，是描述振动物体往复运动频繁程度的量，为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”。

每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用，在电磁学和无线电技术中也常用。

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