首先是常见的PCM编码,也就是脉冲编码调制,把音频信号按照固定间隔,以不同的信号强度排列在时间轴上。
一般认为CD标准及以上是无损,CD码率计算:
44100 (采样率) × 16 (bit) × 2 (立体声) = 1411.2 kbit/s
采样率:代表每秒记录的音频信号电平采样数目,44100Hz就是每秒在时域上做采样,得到44100个电平信号。
位深:对于每一个采样点,需要对电平高低进行量化,16bit (2Byte)代表的就是有16位用于衡量电平,在二进制中也就是从0000 0000 0000 0000到1111 1111 1111 1111,一共有2^16也就是65536种振幅。
动态范围的计算:
20*log10(Vmax/Vmin),这里最大的信号强度是65536,最小的输出信号是1,所以CD的动态范围是96dB左右,而人耳的动态范围远高于此。
据此计算得出CD标准最大的动态范围也只有96dB,这就是被16bit所制约了。
同样可以算一些趣味的,比如192KHz/24bit是Apple Music最高的无损规格,也是很多板载dac的极限,在这种音源下,码率为:
192000×24×2=9216kbit/s =1.125MB/s,可以看出此时一首3分钟的流行歌曲就会吃掉你手机200MB的流量了,还是比较狠的。
那么此时的动态范围呢?
同理计算20log10(2^24/2^0)=144dB>140dB(一般认为人耳动态范围的极限)
所以24bit的动态范围是吊打16bit的,只是大家喜欢线性的思考模式,会觉得24似乎也就提升了不到一半,实际并非如此。
而DSD的部分不太一样,LZ如果觉得有意思可以再问我。
另外“无损的歌是多少Hz”,要看如何定义无损了,如果按照原教旨模拟信号主义,认为只要是“数字音乐”都存在AD采样,那就没法说了。
无损压缩则是另一个概念。 |