模擬音頻經(jīng)過(guò)采樣、量化和編碼成為數(shù)字音頻,其質(zhì)量的好壞與聲音的采樣率、量化比特率、壓縮方式和聲道數(shù)等性能參數(shù)有關(guān)。

1、采樣率

模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)的第一步就是采樣。采樣的密度就是采樣率,用頻軍（Hz）表示。CD的取樣頻率為44.1 kHz,即1 s的波形上要均勻取樣41 100次。

采樣率越高,采樣得到的樣值用線(xiàn)段連起來(lái)就越接近原始的模擬波形,但編碼后的信號(hào)就相應(yīng)增多?，F(xiàn)代抽樣理論證明,抽樣率只要為信號(hào)最高頻率的2倍，就可由抽樣后的信號(hào)無(wú)失真地恢復(fù)成原始模擬信號(hào)。人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的最高頻率為20kHz,所以40kHz以上的采樣率就已足夠。早期的數(shù)字音頻中CD取44.1kHz,數(shù)字磁帶DAT取48kHz。新的數(shù)字音頻DVD最高采樣率高達(dá)192kHz,即96kHz以下的頻率都能被重放出來(lái)。

2、量化位數(shù)

示量化位數(shù)也稱(chēng)量化精度，指用來(lái)描述每個(gè)采樣點(diǎn)樣值的二進(jìn)制位數(shù)。例如,8位量化位數(shù)表示每個(gè)采樣值可以用28即256個(gè)不同的量化值之一來(lái)表示，而16位量化位數(shù)表示每個(gè)采樣值可以用216即65536個(gè)不同的量化值之一來(lái)表示。 量化位數(shù)越高，量化值的層次就分得越細(xì),量化誤差越小，音頻質(zhì)量越好,但數(shù)據(jù)量也成倍上升。每增加一個(gè)比特,數(shù)據(jù)量就翻一翻。常用的量化位數(shù)有8位、12位和16位。

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3、壓縮方式

音頻數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和傳輸時(shí)是否采用壓縮以及采用的壓縮方式都會(huì)影響到數(shù)字音頻的質(zhì)量,不采用壓縮則數(shù)據(jù)量較大。采用的壓縮方式主要分為有損壓縮和無(wú)損壓縮兩類(lèi)。

所謂無(wú)損壓縮格式，是利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)冗余進(jìn)行壓縮,不丟失任何信息的壓縮方式，壓縮后數(shù)據(jù)量大大減少，經(jīng)解壓可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不引起任何失真，但壓縮率是受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)冗余度的理論限制，一般為2: 1到5: 1,壓縮率不高。無(wú)損壓縮對(duì)音頻質(zhì)量沒(méi)有任何影響。經(jīng)常使用的無(wú)損壓縮方法有Shannon-Fano編碼、Huffman 編碼、游程( Run-length)編碼、LZW( Lempel-Ziv- Welch)編碼和算術(shù)編碼等?？偠灾瑹o(wú)損壓縮格式就是能在不犧牲任何音頻信號(hào)的前提下，減少音頻文件體積的格式，它100%地保存了原始音頻信號(hào)，音質(zhì)高，且不受信號(hào)源的影響。

有損壓縮是利用了人類(lèi)對(duì)圖像或聲波中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過(guò)程中損失一定 的信息;雖然不能完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對(duì)理解原始圖像或聲波的影響縮小，從而換來(lái)大得多的壓縮比。有損壓縮廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音、圖像和視頻數(shù)據(jù)的壓縮，音頻能夠在沒(méi)有察覺(jué)質(zhì)量下降的情況下實(shí)現(xiàn)10:1的壓縮比。

在多媒體應(yīng)用中，常見(jiàn)的有損壓縮方法有:PCM(脈沖編碼調(diào)制)、預(yù)測(cè)編碼、變換編碼插值和外推法、矢量量化和子帶編碼等，混合編碼是近年來(lái)廣泛采用的方法。Mp3，divX，Xvid ,jpeg ,rm, rmvb, wma , wmv等都是有損壓縮。

有損壓縮格式由于其需要丟失一部分人耳不敏感的信息，所以即使音質(zhì)再好,也只能是無(wú)限接近于原聲CD,而非無(wú)損壓縮的真正CD的水準(zhǔn)。而且由于有損壓縮算法的局限性，在壓縮交響樂(lè)等動(dòng)態(tài)范圍較大的音樂(lè)時(shí),其音質(zhì)表現(xiàn)差強(qiáng)人意。而無(wú)損壓縮格式則不存在這樣的問(wèn)題。


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4、聲道數(shù)

聲道數(shù)是指所使用的聲音通道的個(gè)數(shù)，它表明聲音記錄產(chǎn)生的波形的個(gè)數(shù)。只有一個(gè)聲道稱(chēng)為單聲道，兩個(gè)聲道稱(chēng)為雙聲道，也稱(chēng)立體聲。聲道數(shù)越多，人耳聽(tīng)起來(lái)感覺(jué)越為豐滿(mǎn)，但占用的存儲(chǔ)空間較大，立體聲是單聲道的2倍。DVD支持的杜比AC-3提供5.1聲道的環(huán)繞聲,分別是2個(gè)前置音箱、2個(gè)后置音箱、1個(gè)中置環(huán)繞和1個(gè)重低音炮，這5個(gè)聲道相互獨(dú)立,其中"0 .1"聲道是一個(gè)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的超低音聲道，這聲道可以產(chǎn) 生額響范20-120 Hz的超低音。

5、數(shù)據(jù)速率

數(shù)據(jù)速 率也稱(chēng)比特率，是每秒聲音或圖像需要的數(shù)據(jù)比特量，單位為biv/s或bps,也稱(chēng)傳輸速率。數(shù)據(jù)速率可用下列公式計(jì)算得到:

數(shù)據(jù)速率=采樣頻率x量化位數(shù)x聲道數(shù)( bit/s)

例如，不經(jīng)壓縮的CD聲音數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率為44. 1x103x16x2=1.411 2(Mbit/s);對(duì)模擬立體聲進(jìn)行PCM編碼，采樣頻率為22. 05 kHz,8 bit 量化的數(shù)據(jù)速率22.05x103 x8x2=0.352 8( Mbit/s) ,若存儲(chǔ)時(shí)間為1 min,則存儲(chǔ)容量為0.3528x103 x60÷8=2.523(MB)，在此，未考慮其他處理或控制用的比特量。

數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮處理后,同樣1 s的聲音或圖像的數(shù)據(jù)比特量就會(huì)減少,存儲(chǔ)時(shí)占用的介質(zhì)可以少一些，傳輸時(shí)通道的速率要求也可以低些。如果采用無(wú)損壓縮，當(dāng)然壓縮率越大越好。若是無(wú)損壓縮,光看數(shù)碼率的大小很難判斷聲音質(zhì)量的好壞。如果同一音頻,數(shù)碼率高的會(huì)比數(shù)碼率低的質(zhì)量好,因?yàn)楦弑忍芈室纛l中壓縮掉的信息少;如果是音質(zhì)相同的壓縮算法，數(shù)碼率較小的編碼方法比數(shù)碼率大的要好,其壓縮算法更先進(jìn)。