1. auditivo
Refere-se a ondas sonoras com frequência entre 20 Hz e 20 kHz que podem ser ouvidas por ouvidos humanos.
Se você adicionar uma placa de áudio correspondente ao computador, que é o que costumamos chamar de placa de som, podemos gravar todos os sons, e as características acústicas do som, como o nível do som, podem ser armazenadas como arquivos no o disco rígido do computador. Por outro lado, também podemos usar um determinado programa de áudio para reproduzir o arquivo de áudio armazenado para restaurar o som gravado anteriormente.
2. Frequência de amostragem
Refere-se ao número de amostras de som obtidas por segundo. O som é, na verdade, uma espécie de onda de energia, por isso também tem as características de frequência e amplitude. A frequência corresponde ao eixo do tempo e a amplitude corresponde ao eixo do nível. A onda é infinitamente suave e a corda pode ser considerada composta de incontáveis pontas. Como o espaço de armazenamento é relativamente limitado, os pontos da string devem ser amostrados durante o processo de codificação digital.
O processo de amostragem consiste em extrair o valor da frequência de um determinado ponto. Obviamente, quanto mais pontos são extraídos em um segundo, mais informações de frequência são obtidas. Para restaurar a forma de onda, quanto mais alta a frequência de amostragem, melhor é a qualidade do som. Quanto mais real é a restauração, mas ao mesmo tempo ocupa mais recursos. Devido à resolução limitada do ouvido humano, uma frequência muito alta não pode ser distinguida. A frequência de amostragem de 22050 é comumente usada, 44100 já é a qualidade de som de um CD e a amostragem de mais de 48,000 ou 96,000 não é mais significativa para o ouvido humano. Isso é semelhante aos 24 quadros por segundo em filmes. Se for estéreo, a amostra é duplicada e o arquivo quase duplicado.
De acordo com a teoria de amostragem de Nyquist, para garantir que o som não seja distorcido, a frequência de amostragem deve ser em torno de 40kHz. Não precisamos saber como esse teorema surgiu. Precisamos apenas saber que esse teorema nos diz que, se quisermos gravar um sinal com precisão, nossa frequência de amostragem deve ser maior ou igual a duas vezes a frequência máxima do sinal de áudio. Lembre-se, é a frequência máxima. .
No campo do áudio digital, as taxas de amostragem comumente usadas são:
8000 Hz - a taxa de amostragem usada pelo telefone, que é suficiente para a fala humana
Taxa de amostragem de 11025 Hz usada pelo telefone
Taxa de amostragem de 22050 Hz usada para transmissão de rádio
Taxa de amostragem de 32000 Hz usada pela camcorder de vídeo digital miniDV, DAT (modo LP)
CD de áudio de 44100 Hz, também comumente usado na taxa de amostragem de áudio MPEG-1 (VCD, SVCD, MP3)
Taxa de amostragem de 47250 Hz usada por gravadores PCM comerciais
Taxa de amostragem de 48000 Hz para som digital usado em miniDV, TV digital, DVD, DAT, filmes e áudio profissional
Taxa de amostragem de 50000 Hz usada por gravadores digitais comerciais
96000 Hz ou 192000 Hz - a taxa de amostragem usada para DVD-Áudio, algumas faixas de áudio de DVD LPCM, faixas de áudio BD-ROM (Blu-ray Disc) e faixas de áudio HD-DVD (DVD de alta definição)
3. o número de bits de amostragem
O número de bits de amostragem também é chamado de tamanho de amostragem ou número de bits de quantização. É um parâmetro utilizado para medir a flutuação do som, ou seja, a resolução da placa de som ou pode ser entendido como a resolução da placa de som processada pela placa de som. Quanto maior for o valor, maior será a resolução e mais realista será o som gravado e reproduzido. O bit da placa de som se refere aos dígitos binários do sinal de som digital usado pela placa de som ao coletar e reproduzir arquivos de som. O bit da placa de som reflete objetivamente a precisão da descrição do sinal de som digital do sinal de som de entrada. As placas de som comuns são principalmente de 8 e 16 bits. Hoje em dia, todos os produtos convencionais do mercado são placas de som de 16 bits e superiores.
A amplitude de cada dado amostrado é registrada e a precisão da amostragem depende do número de bits de amostragem:
1 byte (ou seja, 8 bits) só pode registrar 256 números, ou seja, a amplitude só pode ser dividida em 256 níveis;
2 bytes (ou seja, 16 bits) podem ser tão pequenos quanto 65536, que já é um padrão de CD;
4 bytes (ou seja, 32 bits) podem subdividir a amplitude em 4294967296 níveis, o que é realmente desnecessário.
4. o número de canais
Esse é o número de canais de som. Mono e estéreo comuns (canal duplo) foram desenvolvidos para surround de quatro sons (quatro canais) e 5.1 canais.
(1) Estrada Única
Mono é uma forma relativamente primitiva de reprodução de som, e as primeiras placas de som o usavam com mais freqüência. O som mono só pode ser reproduzido em um alto-falante e alguns também são processados em dois alto-falantes para emitir o mesmo canal de som. Quando a informação monofônica é reproduzida por meio de dois alto-falantes, podemos sentir claramente que o som vem de dois alto-falantes. É impossível determinar a localização específica da fonte de som que é transmitida aos nossos ouvidos a partir do meio do alto-falante.
(2) Estéreo
Os canais binaurais possuem dois canais de som. O princípio é que, quando as pessoas ouvem um som, elas podem julgar a localização específica da fonte de som com base na diferença de fase entre as orelhas esquerda e direita. O som é alocado a dois canais independentes durante o processo de gravação, de forma a obter um bom efeito de localização sonora. Esta técnica é particularmente útil na apreciação de música. O ouvinte pode distinguir claramente a direção de onde vêm os vários instrumentos, o que torna a música mais imaginativa e mais próxima da experiência no local.
Duas vozes são atualmente o uso mais comum. No karaokê, um é para tocar música e o outro é para a voz do cantor; no VCD, um está dublando em mandarim e o outro está dublando em cantonês.
(3) Surround de quatro tons
O surround de quatro canais define quatro pontos de som, frontal esquerdo, frontal direito, traseiro esquerdo e traseiro direito, e o público é cercado por esses quatro pontos de som. Ao mesmo tempo, também é recomendado adicionar um subwoofer para melhorar o processamento de reprodução de sinais de baixa frequência (esta é a razão pela qual os sistemas de alto-falantes de 4.1 canais são populares hoje). No que diz respeito ao efeito geral, o sistema de quatro canais pode trazer o som surround aos ouvintes de várias direções diferentes, pode obter a experiência auditiva de estar em uma variedade de ambientes diferentes e dar aos usuários uma experiência totalmente nova. Hoje em dia, a tecnologia de quatro canais foi amplamente integrada no design de várias placas de som de médio a alto nível, tornando-se a tendência dominante de desenvolvimento futuro.
(4) canal
Canais 5.1 têm sido amplamente usados em vários cinemas tradicionais e home theaters. Alguns dos formatos de compressão de gravação de som mais conhecidos, como Dolby AC-3 (Dolby Digital), DTS, etc., são baseados no sistema de som 5.1. O canal ".1" é um canal de subwoofer especialmente projetado que pode produzir subwoofers com uma faixa de resposta de frequência de 20 a 120 Hz. Na verdade, o sistema de som 5.1 vem do surround 4.1, a diferença é que ele adiciona uma unidade central. Esta unidade central é responsável por transmitir o sinal de som abaixo de 80 Hz, o que é útil para fortalecer a voz humana ao assistir o filme, e concentrar o diálogo no meio de todo o campo sonoro para aumentar o efeito geral.
Atualmente, muitos reprodutores de música online, como o QQ Music, fornecem música de 5.1 canais para teste de audição e download.
5. quadro
O conceito de quadros de áudio não é tão claro quanto os quadros de vídeo. Quase todos os formatos de codificação de vídeo podem simplesmente pensar em um quadro como uma imagem codificada. No entanto, o quadro de áudio está relacionado ao formato de codificação, que é implementado por cada padrão de codificação. Porque se for PCM (dados de áudio não codificados), não precisa do conceito de quadros e pode ser reproduzido de acordo com a taxa de amostragem e a precisão da amostragem. Por exemplo, para áudio duplo com uma taxa de amostragem de 44.1 kHZ e uma precisão de amostragem de 16 bits, você pode calcular que a taxa de bits é 44100 * 16 * 2bps e os dados de áudio por segundo são fixos 44100 * 16 * 2 / 8 bytes.
O quadro amr é relativamente simples. Ele estipula que cada 20ms de áudio é um quadro e que cada quadro de áudio é independente. É possível usar diferentes algoritmos de codificação e diferentes parâmetros de codificação.
O quadro mp3 é um pouco mais complicado e contém mais informações, como taxa de amostragem, taxa de bits e vários parâmetros.
6. ciclo
O número de quadros necessários para um processamento por um dispositivo de áudio é usado como uma unidade para acesso a dados e armazenamento de dados de áudio pelo dispositivo de áudio.
7. modo entrelaçado
O método de armazenamento de sinais de áudio digital. Os dados são armazenados em quadros contínuos, ou seja, as amostras do canal esquerdo e as amostras do canal direito do quadro 1 são gravadas primeiro e, em seguida, a gravação do quadro 2 é iniciada.
8. modo não entrelaçado
Primeiro, grave as amostras do canal esquerdo de todos os quadros em um período e, a seguir, grave todas as amostras do canal direito.
9. taxa de bits
A taxa de bits também é chamada de taxa de bits, que se refere à quantidade de dados reproduzidos pela música por segundo, e a unidade é expressa em bits, que são bits binários. bps é a taxa de bits. b é o bit (bit), s é o segundo (segundo), p é todo (por), um byte é equivalente a 8 bits binários. Ou seja, o tamanho do arquivo de uma música de 4 minutos de 128 bps é calculado assim (128/8) * 4 * 60 = 3840kB = 3.8 MB, 1B (Byte) = 8b (bit), geralmente mp3 é útil em em torno de 128 bits de taxa, também tem cerca de 3-4 BM de tamanho.
Em aplicativos de computador, o nível de fidelidade mais alto é a codificação PCM, que é amplamente usada para armazenamento de material e apreciação de música. Ele é usado em CDs, DVDs e em nossos arquivos WAV comuns. Portanto, o PCM se tornou uma codificação sem perdas por convenção, porque o PCM representa o melhor nível de fidelidade em áudio digital. Isso não significa que o PCM pode garantir a fidelidade absoluta do sinal. O PCM só pode atingir o maior grau de proximidade infinita.
Calcular a taxa de bits de um fluxo de áudio PCM é uma tarefa muito fácil, valor da taxa de amostragem × valor do tamanho da amostragem × número do canal bps. Um arquivo WAV com uma taxa de amostragem de 44.1 KHz, um tamanho de amostragem de 16 bits e codificação PCM de canal duplo, sua taxa de dados é 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Nosso CD de áudio comum usa codificação PCM e a capacidade de um CD pode conter apenas 72 minutos de informações musicais.
Um sinal de áudio codificado por PCM de canal duplo requer 176.4 KB de espaço em 1 segundo e cerca de 10.34 MB em 1 minuto. Isso é inaceitável para a maioria dos usuários, especialmente aqueles que gostam de ouvir música no computador. Ocupação de disco, existem apenas dois métodos, índice de redução da resolução ou compressão. Não é aconselhável reduzir o índice de amostragem, portanto, os especialistas desenvolveram vários esquemas de compressão. Os mais originais são DPCM, ADPCM e o mais famoso é o MP3. Portanto, a taxa de código após a compactação de dados é muito menor do que o código original.
