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二、音频采集的关键参数

二、音频采集的关键参数

作者: LucXion | 来源:发表于2023-05-21 23:43 被阅读0次
    音频采集、输出的相关参数:

    1.赫兹(Hz):声音每秒钟周期性震动的次数。人耳能够听到的频率范围是在 20Hz~20kHz 之间。
    2.分贝(dB):声音强度单位。44dB 属于人类可以接受的程度,55dB 会使人感觉到烦躁。
    3.采样率:指每秒钟采样的次数。采样率越高,数字信号的表示就越精确,但同时也会增加数据量和处理难度。
    4.分辨率:数字信号中每个采样值的位数。分辨率越高,则数字信号表示的范围就越广,但同时也会增加硬件成本和功耗。

    声音的采集、转换有两个重要的过程,分别是ADC(模数转换)和PCM(脉冲编码调制)。
    ADC 是按照一定的采样率对模拟信号进行采样,得到一系列的采样值,并将模拟信号转换成数字信号。主要涉及数据量处理,由专门的芯片或模块完成。
    PCM 对数字信号进行采样、量化和编码转换成离散的数字信号。在 PCM 中,采样率和位深度决定了音频数据的质量和大小。

    • PCM 文件就是未经封装的音频原始文件,或者叫做音频“裸数据”。
    • 不同的音频输出设备,支持的数据类型不一样,有的支持浮点型,有的支持有符号型数据,所以PCM 采样数据的格式在输出之前,需要转换一下。

    我们人耳能够听到的频率范围是在 20Hz~20kHz 之间,但一般专业的音频采集设备,采样率都大于 40kHz ,是无损格式,因为超过 20kHz 的高频信号虽然无法被人耳听到,但它们仍然存在于原始音频信号中,这些高频信号可能会对音频的质量和准确性产生影响。此外,超过 20kHz 的高采样率也可以提供更好的滤波效果,以减少混叠失真和噪声等问题。

    声道:采集不同方位的声源,然后通过不同方位的扬声器播放出来就产生了不同的声道。

    采样位深:我们在处理音频的时候经常会看到8bit、16bit、32bit的格式,这其实就是采样位深,它决定了声音的动态范围。每一个比特大约可以记录 6dB 的声音。更大的动态范围用,可以记录更多的的细节。8bit是底线,音频通过一般16bit,高保真32bit。

    码率:每秒钟存储或传输的编码压缩后的多少位数据。
    一个双声道立体声、采样率是 48000、采样位深是 16 位、时长为 1 分钟的音频,它的存储空间占用计算应该是:

    // 声道数×采样率×采样位深×时长
    2×48000×16×60=92160000b=11520000B=11.52MB
    // 码率应该是
    92160000b÷60s=1536000bps=1536kbps=1.536Mbps
    

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