1. audio
Si riferisce alle onde sonore con una frequenza compresa tra 20 Hz e 20 kHz che possono essere udite dall'orecchio umano.
Se aggiungi una scheda audio corrispondente al computer, che è quella che spesso chiamiamo scheda audio, possiamo registrare tutti i suoni e le caratteristiche acustiche del suono, come il livello del suono, possono essere memorizzate come file su il disco rigido del computer. Al contrario, possiamo anche utilizzare un determinato programma audio per riprodurre il file audio memorizzato per ripristinare il suono registrato in precedenza.
2. Frequenza di campionamento
Si riferisce al numero di campioni sonori ottenuti al secondo. Il suono è in realtà una sorta di onda di energia, quindi ha anche le caratteristiche di frequenza e ampiezza. La frequenza corrisponde all'asse del tempo e l'ampiezza corrisponde all'asse del livello. L'onda è infinitamente liscia e la corda può essere considerata composta da innumerevoli punti. Poiché lo spazio di archiviazione è relativamente limitato, i punti della stringa devono essere campionati durante il processo di codifica digitale.
Il processo di campionamento consiste nell'estrarre il valore di frequenza di un certo punto. Ovviamente, più punti vengono estratti in un secondo, più informazioni sulla frequenza si ottengono. Per ripristinare la forma d'onda, maggiore è la frequenza di campionamento, migliore è la qualità del suono. Più il restauro è reale, ma allo stesso tempo occupa più risorse. A causa della risoluzione limitata dell'orecchio umano, non è possibile distinguere una frequenza troppo alta. La frequenza di campionamento di 22050 è comunemente usata, 44100 è già qualità del suono CD e il campionamento oltre 48,000 o 96,000 non è più significativo per l'orecchio umano. Questo è simile ai 24 fotogrammi al secondo nei film. Se è stereo, il campione viene raddoppiato e il file è quasi raddoppiato.
Secondo la teoria del campionamento di Nyquist, per garantire che il suono non sia distorto, la frequenza di campionamento dovrebbe essere di circa 40kHz. Non abbiamo bisogno di sapere come è nato questo teorema. Abbiamo solo bisogno di sapere che questo teorema ci dice che se vogliamo registrare un segnale in modo accurato, la nostra frequenza di campionamento deve essere maggiore o uguale al doppio della frequenza massima del segnale audio. Ricorda, è la frequenza massima. .
Nel campo dell'audio digitale, le frequenze di campionamento comunemente utilizzate sono:
8000 Hz: la frequenza di campionamento utilizzata dal telefono, sufficiente per il linguaggio umano
11025 Hz Frequenza di campionamento utilizzata dal telefono
Frequenza di campionamento di 22050 Hz utilizzata per le trasmissioni radio
Frequenza di campionamento di 32000 Hz utilizzata dalla videocamera digitale miniDV, DAT (modalità LP)
44100 Hz-Audio CD, comunemente usato anche nella frequenza di campionamento dell'audio MPEG-1 (VCD, SVCD, MP3)
Frequenza di campionamento di 47250 Hz utilizzata dai registratori PCM commerciali
Frequenza di campionamento di 48000 Hz per il suono digitale utilizzato in miniDV, TV digitale, DVD, DAT, film e audio professionale
Frequenza di campionamento di 50000 Hz utilizzata dai registratori digitali commerciali
96000 Hz o 192000 Hz: la frequenza di campionamento utilizzata per DVD-Audio, alcune tracce audio DVD LPCM, tracce audio BD-ROM (disco Blu-ray) e tracce audio HD-DVD (DVD ad alta definizione)
3. il numero di bit di campionamento
Il numero di bit di campionamento è anche chiamato dimensione di campionamento o numero di bit di quantizzazione. È un parametro utilizzato per misurare la fluttuazione del suono, cioè la risoluzione della scheda audio o può essere intesa come la risoluzione della scheda audio elaborata dalla scheda audio. Maggiore è il valore, maggiore è la risoluzione e più realistico è il suono registrato e riprodotto. Il bit della scheda audio si riferisce alle cifre binarie del segnale audio digitale utilizzato dalla scheda audio durante la raccolta e la riproduzione di file audio. Il bit della scheda audio riflette oggettivamente l'accuratezza della descrizione del segnale audio digitale del segnale audio in ingresso. Le schede audio comuni sono principalmente a 8 bit e 16 bit. Al giorno d'oggi, tutti i prodotti tradizionali sul mercato sono schede audio a 16 bit e oltre.
L'ampiezza di ogni dato campionato viene registrata e la precisione del campionamento dipende dal numero di bit di campionamento:
1 byte (ovvero 8 bit) può registrare solo 256 numeri, ovvero l'ampiezza può essere divisa solo in 256 livelli;
2 byte (ovvero 16 bit) possono essere piccoli fino a 65536, che è già uno standard CD;
4 byte (ovvero 32 bit) possono suddividere l'ampiezza in 4294967296 livelli, il che è davvero inutile.
4. il numero di canali
Questo è il numero di canali audio. I canali mono e stereo comuni (dual-channel) si sono ora sviluppati in quattro suoni surround (quattro canali) e 5.1 canali.
(1) Strada Singola
Il mono è una forma relativamente primitiva di riproduzione del suono e le prime schede audio lo utilizzavano più comunemente. L'audio mono può essere riprodotto solo utilizzando un altoparlante e alcuni vengono anche elaborati in due altoparlanti per emettere lo stesso canale audio. Quando le informazioni monofoniche vengono riprodotte attraverso due altoparlanti, possiamo sentire chiaramente che il suono proviene da due altoparlanti. È impossibile determinare la posizione specifica della sorgente sonora che viene trasmessa alle nostre orecchie dal centro dell'altoparlante.
(2) stereo
I canali binaurali hanno due canali audio. Il principio è che quando le persone ascoltano un suono, possono giudicare la posizione specifica della sorgente sonora in base alla differenza di fase tra l'orecchio sinistro e quello destro. Il suono viene assegnato a due canali indipendenti durante il processo di registrazione, in modo da ottenere un buon effetto di localizzazione del suono. Questa tecnica è particolarmente utile nell'apprezzamento della musica. L'ascoltatore può distinguere chiaramente la direzione da cui provengono i vari strumenti, il che rende la musica più fantasiosa e più vicina all'esperienza sul posto.
Due voci sono attualmente l'uso più comune. Nel karaoke, uno è per la riproduzione di musica e l'altro è per la voce del cantante; in VCD, uno è il doppiaggio in mandarino e l'altro è il doppiaggio in cantonese.
(3) Surround a quattro toni
Il surround a quattro canali definisce quattro punti sonori, anteriore sinistro, anteriore destro, posteriore sinistro e posteriore destro, e il pubblico è circondato da questi quattro punti sonori. Allo stesso tempo, si consiglia anche di aggiungere un subwoofer per migliorare l'elaborazione della riproduzione dei segnali a bassa frequenza (questo è il motivo per cui i sistemi di altoparlanti a 4.1 canali sono popolari oggi). Per quanto riguarda l'effetto complessivo, il sistema a quattro canali può portare il suono surround degli ascoltatori da più direzioni diverse, può ottenere l'esperienza uditiva di trovarsi in una varietà di ambienti diversi e offrire agli utenti un'esperienza completamente nuova. Al giorno d'oggi, la tecnologia a quattro canali è stata ampiamente integrata nel design di varie schede audio di fascia medio-alta, diventando la tendenza principale dello sviluppo futuro.
(4) canale
I canali 5.1 sono stati ampiamente utilizzati in vari teatri tradizionali e home theater. Alcuni dei più noti formati di compressione della registrazione del suono, come Dolby AC-3 (Dolby Digital), DTS, ecc., Sono basati sul sistema audio 5.1. Il canale ".1" è un canale subwoofer appositamente progettato che può produrre subwoofer con una gamma di risposta in frequenza da 20 a 120 Hz. In effetti, il sistema audio 5.1 proviene dal surround 4.1, la differenza è che aggiunge un'unità centrale. Questa unità centrale è responsabile della trasmissione del segnale sonoro al di sotto di 80Hz, che è utile per rafforzare la voce umana durante la visione del film, e concentra il dialogo al centro dell'intero campo sonoro per aumentare l'effetto complessivo.
Al momento, molti lettori di musica online, come QQ Music, hanno fornito musica a 5.1 canali per l'ascolto e il download di prova.
5. cornice
Il concetto di frame audio non è chiaro come i frame video. Quasi tutti i formati di codifica video possono semplicemente pensare a un fotogramma come a un'immagine codificata. Tuttavia, il frame audio è correlato al formato di codifica, che è implementato da ogni standard di codifica. Perché se si tratta di PCM (dati audio non codificati), non necessita affatto del concetto di frame e può essere riprodotto in base alla frequenza di campionamento e alla precisione di campionamento. Ad esempio, per il doppio audio con una frequenza di campionamento di 44.1 kHz e una precisione di campionamento di 16 bit, è possibile calcolare che la velocità in bit è 44100 * 16 * 2 bps e i dati audio al secondo sono 44100 * 16 * 2 / fissi / 8 byte.
Il telaio amr è relativamente semplice. Stabilisce che ogni 20 ms di audio è un frame e ogni frame di audio è indipendente. È possibile utilizzare diversi algoritmi di codifica e diversi parametri di codifica.
Il frame mp3 è un po 'più complicato e contiene più informazioni, come frequenza di campionamento, bit rate e vari parametri.
6. ciclo
Il numero di frame richiesti per un'elaborazione da parte di un dispositivo audio viene utilizzato come unità per l'accesso ai dati e l'archiviazione dei dati audio dal dispositivo audio.
7. modalità interlacciata
Il metodo di memorizzazione dei segnali audio digitali. I dati vengono memorizzati in frame continui, ovvero i campioni del canale sinistro e dei campioni del canale destro del frame 1 vengono registrati per primi, quindi viene avviata la registrazione del frame 2.
8. modalità non interlacciata
Per prima cosa, registra i campioni del canale sinistro di tutti i frame in un periodo, quindi registra tutti i campioni del canale destro.
9. bit rate
Il bit rate è anche chiamato bit rate, che si riferisce alla quantità di dati riprodotti dalla musica al secondo, e l'unità è espressa in bit, che sono bit binari. bps è il bit rate. b è bit (bit), s è secondo (secondo), p è ogni (per), un byte è equivalente a 8 bit binari. Vale a dire, la dimensione del file di una canzone di 4 minuti a 128 bps viene calcolata in questo modo (128/8) * 4 * 60 = 3840kB = 3.8 MB, 1B (Byte) = 8b (bit), generalmente mp3 è utile a circa 128 bit rate, è anche di circa 3-4 BM di dimensioni.
Nelle applicazioni per computer, il livello di fedeltà più elevato è la codifica PCM, ampiamente utilizzata per l'archiviazione di materiale e l'apprezzamento della musica. Viene utilizzato nei CD, DVD e nei nostri comuni file WAV. Pertanto, PCM è diventata una codifica senza perdite per convenzione, perché PCM rappresenta il miglior livello di fedeltà nell'audio digitale. Ciò non significa che il PCM possa garantire l'assoluta fedeltà del segnale. Il PCM può raggiungere solo il massimo grado di prossimità infinita.
Calcolare la velocità in bit di un flusso audio PCM è un'operazione molto semplice, valore della frequenza di campionamento × valore della dimensione di campionamento × numero di canale bps. Un file WAV con una frequenza di campionamento di 44.1 KHz, una dimensione di campionamento di 16 bit e codifica PCM a doppio canale, la sua velocità di dati è 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Il nostro comune CD audio utilizza la codifica PCM e la capacità di un CD può contenere solo 72 minuti di informazioni musicali.
Un segnale audio codificato PCM a due canali richiede 176.4 KB di spazio in 1 secondo e circa 10.34 M in 1 minuto. Questo è inaccettabile per la maggior parte degli utenti, specialmente per quelli a cui piace ascoltare la musica sul computer. Occupazione del disco, ci sono solo due metodi, indice di downsampling o compressione. Non è consigliabile ridurre l'indice di campionamento, quindi gli esperti hanno sviluppato vari schemi di compressione. I più originali sono DPCM, ADPCM e il più famoso è MP3. Pertanto, la velocità del codice dopo la compressione dei dati è molto inferiore al codice originale.
