声音采集所需要了解和掌握的若干重要基础知识

音调是对声波频率的主观反映，一般频率越高音调越高。 声波的强度对音调稍有影响， 当频率一定时，声波的强度随着增大，低频音调显得更低，高频音调显得更高。

听阀表示听力的好坏， 听阀越高说明需要更高的声强才能让耳朵感受到声音， 听力越差， 反之听力越好。辨别阀用来表示听觉器官辨别声音某种特性最小差异的能力。

声音的采集是在一段连续的信号中， 采取离散的信号， 采集密度用采样率来表示。香浓采样定理表明，采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍。 如果信号的带宽是100Hz， 那么为了避免混叠采样率必须大于200Hz，否则不能从采样信号中回复原始信号。 如果采样频率远远高于2倍信号带宽，可以帮助避免混叠、改善分辨率以及降低噪声。

在数字领域中，经常采用的采样率：

• 8,000 Hz - 电话所用采样率, 对于人的说话已经足够

• 22,050 Hz - 无线电广播所用采样率

• 32,000 Hz - miniDV 数码视频 camcorder、DAT (LP mode)所用采样率

• 44,100 Hz - 音频 CD, 也常用于 MPEG-1 音频（VCD, SVCD, MP3）所用采样率

• 47,250 Hz - Nippon Columbia (Denon)开发的世界上第一个商用 PCM 录音机所用采样率

• 48,000 Hz - miniDV、数字电视、DVD、DAT、电影和专业音频所用的数字声音所用采样率

• 50,000 Hz - 二十世纪七十年代后期出现的 3M 和 Soundstream 开发的第一款商用数字录音机所用采样率

• 50,400 Hz - 三菱 X-80 数字录音机所用所用采样率

• 96,000 或者 192,000 Hz - DVD-Audio、一些 LPCM DVD 音轨、Blu-ray Disc（藍光碟）音轨、和 HD-DVD （高清晰度 DVD）音轨所用所用采样率

• 2.8224 MHz - SACD、 索尼 和 飞利浦 联合开发的称为 Direct Stream Digital 的 1 位 sigma-delta modulation 过程所用采样率。

如果采样率越高，单位信号的采集的样本信号就越多，信号还原度也就越高。 从上面的不同的采样率可以看到， 采样率越高的信号清晰度就越高，当然也要求更多的存储空间。

除了采集率， 采样位数也是一个重要的采样指标， 它是对一个采样精确度的表示。 它和采样率共同影响信号的采集的质量。 采样位数是用来表示一个采样信号的长度。 对于人类而言，能接受声音的频率范围是20Hz-20KHz, 所以采样的频率44.1KHz 以及16bit的采样位数就可以有很好的保真能力（CD格式的采样率和采样位数）。因此我们可以计算出一张60分钟的2声道立体声音乐CD的大小，3600*44100*16*2/(8*1024*1024)≈605M

比特率表示是单位时间内播放连续数字媒体的比特数量， 单位：bit/s。它是有采样率和采样位数共同决定的指标， 例如上述CD的比特率是44100*16*2bit/s = 1.4Mbit/s

存储音频的格式有很多种：

• 非压缩格式：如目前最流行的WAV格式， 经常用来保存原始录音数据。

• 有损压缩格式：基于声学心理学的模型，除去人耳很难或者根本听不见的声音， 例如一个很高的声音后面跟着一个很低 的声音。 MP3属于这种。

• 无损压缩格式：压缩时不产生质量或者数据的损失，解压产生的数据和为解压的数据完全相同。 要保证音乐的原始质量，就应该选择这种格式，APE， FLAC等等属于这种。

• 多声道格式：容纳2个声道以上的格式。微软的WMA和苹果的AAC都可以容纳多声道，这两个格式是受版权限制的， 编码器和解码器需要授权才可以使用。