比较模拟和数字音频

在模拟和数字音频中,声音的传送和储存方式非常不同。

模拟音频:正负电压

麦克风将声音压力波转换成电线中的电压变化:高压成为正电压,低压成为负电压。当这些电压变化通过麦克风电线传输时,可以在磁带上记录成磁场强度的变化或在黑胶唱片上记录成沟槽大小的变化。扬声器的工作方式与麦克风相反,即通过音频录音和振动中的电压信号重新产生压力波。

数字音频:零和一

与磁带或黑胶唱片等模拟存储介质不同,计算机以数字方式将音频信息存储成一系列零和一。在数字存储中,原始波形被分成各个称为采样的快照。此过程通常称为数字化采样音频,但有时称为模数转换

从麦克风录制到计算机时,例如,模数转换器将模拟信号转换为计算机能够存储和处理的数字样本。

了解采样率

采样率表示音频信号每秒的数字快照数。该速率决定了音频文件的频率范围。采样率越高,数字波形的形状越接近原始模拟波形。低采样率会限制可录制的频率范围,这可导致录音表现原始声音的效果不佳。

两个采样率

A. 使原始声波扭曲的低采样率。 B. 完全重现原始声波的高采样率。 

为了重现给定频率,采样率必须至少是该频率的两倍。例如,CD 的采样率为每秒 44,100 个采样,因此可重现最高为 22,050 Hz 的频率,此频率刚好超过人类的听力极限 20,000 Hz。

以下是数字音频最常用的采样率:

采样率

品质级别

频率范围

11,025 Hz

较差的 AM 电台(低端多媒体)

0–5,512 Hz

22,050 Hz

接近 FM 电台(高端多媒体)

0–11,025 Hz

32,000 Hz

好于 FM 电台(标准广播采样率)

0–16,000 Hz

44,100 Hz

CD

0–22,050 Hz

48,000 Hz

标准 DVD

0–24,000 Hz

96,000 Hz

蓝光 DVD

0–48,000 Hz

了解位深度

位深度决定动态范围。采样声波时,为每个采样指定最接近原始声波振幅的振幅值。较高的位深度可提供更多可能的振幅值,产生更大的动态范围、更低的噪声基准和更高的保真度。

注意:

为获得最佳音质,Audition 在 32 位模式下变换所有音频,然后在保存文件时转换为指定的位深度。

位深度

品质级别

振幅值

动态范围

8 位

电话

256

48 dB

16 位

音频 CD

65,536

96 dB

24 位

音频 DVD

16,777,216

144 dB

32 位

最佳

4,294,967,296

192 dB

位深度越高,提供的动态范围越大。

以 dBFS 为单位测量振幅

在数字音频中,幅度以满量程的分贝数或 dBFS 为单位测量。最大可能的振幅为 0 dBFS;所有低于该值的振幅均表示为负数。

注意:

给定的 dBFS 值不直接对应于以声学 dB 为单位测量的原始声音压力级别。

音频文件的内容和大小

硬盘中的音频文件(如 WAV 文件),包含一个表示采样率和位深度的小标头,然后是一长列数字,每个采样一个数字。这些文件可能非常大。例如,在每秒 44,100 个采样和每采样 16 位下,一个单声道文件每秒需要 86 KB,每分钟大约 5 MB。对于具有两个声道的立体声文件,该数字将翻倍到每分钟 10 MB。

Adobe Audition 数字化音频的方式

在 Adobe Audition 中录制音频时,声卡启动录制过程,并指定使用的采样率和位深度。通过“线路输入”或“麦克风”端口,声卡接收模拟音频并以指定的采样率进行数字采样。Adobe Audition 按顺序存储每个采样,直到录制停止。

在 Adobe Audition 中播放文件时,进行相反的过程。Adobe Audition 将一系列数字采样发送到声卡。声卡重建原始波形并以模拟信号的方式通过“线路输出”端口发送到扬声器。

总之,数字化音频的过程始于空气中的压力波。麦克风将此压力波转换为电压变化。声卡将这些电压变化转换为数字采样。在模拟声音变成数字音频之后,Adobe Audition 可以录制、编辑、处理和混合音频,可能性仅受限于您的想象力。

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