音频采样率、码率

采样频率

  • 采样:采样即采集样本,是模拟信息数字化的一个环节。即对模拟信号进行离散采样,使之成为数字信号。现实信息转换成的模拟信号,我们没办法处理,只有转换成数字信号才方便我们处理。
  • 采样率:44.1kHz的采样率,就是指1个通道1秒钟有44.1k个数据

采样时间

  • 时间单位换算:1 s = 10^3 ms = 10^6 us = 10^9 ns = 10^12 ps = 10^15 fs=1018阿秒=1021渺秒=10^43普朗克常数
  • 采样率的倒数:如44.1kHz的采样率,采样时间就是1 / 44.1 / 1000 s,就是 1 / 44.1 ms,即0.022727..ms,就是1 / 44.1 x 1000 = 22.7272us = 22727.2727ns
    44.1kHz的采样率意味着大约22.72微秒的时间采样一次

量化位数

量化位数:其实就是采样精度。对声波每次采样后存储、记录声音振幅所用的位数称为采样位数,16位声卡的采样位数就是16。

量化位数

上图简单的演示了一下采样和量化,每个固定时间对模拟信号进行一次采样,然后将样本值用一定位数的 bit 来量化,上图是将4~10V 的电压用5位 bit 来进行量化。一般量化位数是没有5位的,上图仅仅是演示。
量化位数一般是16、24或者32等

比如10V 电压,用16为来量化,量化结果就是00000000 00001010

一分钟音频需要的存储空间大小

  • 数据量(总b) = 采样频率(Hz) x 量化位数(bit) x 时间(s) x 声道数(个)
  • 数据量(总B) = 采样频率(Hz) x 量化位数(bit) x 时间(s) x 声道数(个) / 8

采样率是44.1KHz,量化位数是16,时间是一分钟,声道是两个
不算比特量了,一般都是看字节,所以一般算 B 的数量,即字节数量,如 KB、MB 和 GB等
一般说的500M,2个 G,都是指字节,即 B

  • 一分钟60s,开始算数据大小了
    44.1 * 1000 (采样率) x 16(每个样本值的量化位数) x 60 (音频时长) x 2(声道个数) / 8 (比特换算成字节,一字节8比特) = 10584000B = 10335.9375 KB = 10.1MB

码率

1秒钟压缩后的数据量的大小其实就是码率

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