音频格式基本概念及指标

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1、音频格式基本概念 <br>
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　　声音是由振动而产生的一种波，传统的声音处理方法是模拟方法，其一般过程是通过话筒等设备把声音的振动转化为模拟电流，通过一定的电路进行放大和处理，在经磁记录设备记录到磁带上或送到音箱发声。传统的模拟方法存在消除噪声困难、容易失真、不易修改等缺点。数字化方法能有效的克服模拟方法的缺陷，音频卡正是用数字化方法来处理声音，包括数字化录音、编辑、播放等方式。<br><br>
　　获取数字化声音的过程实际上就是声音的模数转换过程，采样频率（Sampling Rate）和采样大小（Sampling Size）是数字化录音时的两个基本指标。 采样频率是单位时间内的采样次数。采样频率越大，采样点之间的间隔越小，数字化得到的声音就越逼真，但相应的数据量就越大，处理起来就越困难。根据硬件的支持不同，采样频率可以从8KHz（8000次/s）到96KHz。44.1KHz就是通常所说的CD音质的采样频率。 <br>
<br>采样大小即是记录每次采样值大小的数值的位数，决定采样的动态变化范围。采样大小通常有8-Bit、16-Bit、24-Bit、32Bit等。按8-Bit进行的采样能描述2的8次方，即256种变化，按16-Bit进行采样则能描述2的16次方，即65536种变化。 <br>
<br>声道一般有单声道（MONO）、立体声（Stereo）。 <br>
<br>数字化声音的播放过程就是数字化声音的数模转换。数字化声音的采集（AD）和播放（DA）是由音频卡的数字信号处理芯片DSP来完成的。 <br>
<br>记录数字化声音的文件格式很多，如Microsoft定义的用于Windows的数字化波形声音（Waveform Audio）文件格式，其扩展名为“.wav”（PCM Wave文件）；国际标准（ISO）采用的压缩MPEG格式；网上广为流传的mp3格式（实际为MPEG的一种）；real公司的real音频文件格式（扩展名为“.rm”或“.ra”）；Microsoft后来推出的压缩格式WMA等。 <br>
<br>PCM Wave文件是一种应用较广的线性的、非压缩的数字化声音文件格式，由于其是非压缩的，能较好的体现音质，但占用较多的磁盘空间。 <br>
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2、Mpeg格式 <br>MPEG是被国际标准化组织（ISO/MPEG）采用声音压缩格式，目前在广播电台广泛应用的主要是MPEG I layer 1、MPEG I layer 2，通常简称Mp1,Mp2，在Link2000系统中，以.s48扩展名表示（s,stereo;48,48kHz），而通常的mp3实际应为MPEG I layer 3。Mp1,Mp2由于其易于编辑、剪切，所以在电台应用较广。 <br>
<br>“帧”（Frame）是MPEG编码的基本单位，一帧包含多个采样（对Layer 2 是1152 samples/Frame，对Layer 1 是384 samples/Frame），每一帧包含了声音的完整格式：声道（Mono、Stereo），层（LayerEndian:Layer 1、Layer 2），传输速率（BitRate）。 <br>
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　　3、音频指标测试 <br>
<br>一般广播级要求的音频指标测试主要有：失真度、频响、信噪比。对音频卡的指标测试也主要是这三项。 <br>
<br>声音的失真可以由专门仪器测定，一般要求在百分之零点几以下。 人耳能听到的频率范围一般在60Hz~ 20Khz之间，对相同dB值（声压）的输入声音，输出声音的dB值的变化范围就是频响。 信噪比顾名思义就是信号和噪声的比，一般测量值以db值，-70dB一般可满足最高要求。 <br>
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