上一篇文章我們介紹到數字信号隻能用有限的0/1的組合來表示無限的模拟信号,所以必須通過採樣率(Sample Rate)和比特深度(Bit Depth)來完成量化。那麽什麽是採樣率和比特深度?
通俗地講,採(cǎi)樣率指的是每秒鍾對模拟聲音波形進行“打點取樣”的次數,單(dān)位是赫茲(Hz)。
採(cǎi)樣率決定能記(jì)錄的最高頻率。數字音頻領域核心理論之一的奈奎斯特-香農採樣定律(Nyquist-Shannon Sampling Theorem)告訴我們:要想完整地還原一個模拟信号,採(cǎi)樣率必須大於(yú)信号中最高頻率的兩倍。
我們知道,人耳的聽覺範圍大約是20Hz-20kHz。理論上採樣率設置爲40kHz時就能夠無失真地還原人耳所能聽到的頻率。那如果採樣率不夠高,會出現什麽問題呢?答案就是會出現“混疊”(Aliasing)現象,即高頻成分會被誤判爲低頻信号,導緻聲音失真。比如我們用30kHz的採樣率去錄制一個20kHz的聲音,因爲採樣率不足以捕捉到它的完整變化,所以這個高頻就會被錯誤“映射”到較低的頻段,聽起來就像多出來瞭一些莫名其妙的低頻或中頻聲音。在實際應用中,爲瞭給抗混疊濾波器留出緩沖區,採樣率常用的設置是44.1kHz或48kHz,而不是剛好40kHz。
在音樂(lè)制作中我們常用的採(cǎi)樣率有44.1kHz、48kHz、96kHz等。
Pro Tools中的採樣率設置
比特深度,指的是每個採(cǎi)樣點(diǎn)在記錄聲音振幅時所占用的二進制位數。它決定瞭(le)聲音幅度被量化的精細程度,也直接影響到系統的動态範圍。比特深度越高,每個採(cǎi)樣點可以表示的數值等級就越多,聲音的動态餘量就越大。
我們常用的16Bit對應大約96dB的動(dòng)态範圍,是CD音頻的标準。24Bit對應大約144dB的動(dòng)态範圍,是專業錄音和混音常用的規格。應該說16Bit已經足以滿足音樂播放,但在錄音和制作環節,24Bit提供瞭(le)更大的操作空間和更高的保真度,也因此成爲行業主流。
引自Unison Audio
在採(cǎi)樣率和比特深度的設置上,可能也有一些朋友會(huì)有這樣的疑問。44.1kHz必須搭配16Bit、48kHz必須搭配24Bit嗎?並(bìng)不是,採(cǎi)樣率和比特深度是兩個獨立的參數,彼此之間並(bìng)沒有強制綁定關系,你可以用48kHz/16Bit(有些便攜錄音機提供這個(gè)選項),44.1kHz/24Bit,還(hái)可以用48kHz/32Bit float等。之所以會出現44.1kHz/16Bit、48kHz/24Bit這種搭配,其實更多是因爲曆史标準和應用場(chǎng)景的習慣(guàn)。 |