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  • 8位ADC采样电压显示电路multisim源文件,55产生始终,8位ADC采样,然后数码管显示,multisim13及以上版本的软件可以正常打开仿真。
  • 采样位数、采样率、比特率

    千次阅读 2015-01-14 18:13:48
    采样位数: 采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实。我们首先要知道:电脑中的声音文件是用数字0和1来 表示的。所以在电脑上录音的本质就是把模拟...

    采样位数:

    采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实。我们首先要知道:电脑中的声音文件是用数字01 表示的。所以在电脑上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。反之,在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。采集卡的位是指采集卡在采集和 播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。采集卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。8位代表28次方--25616 位则代表216次方--64K。比较一下,一段相同的音乐信息,16位声卡能把它分为64K个精度单位进行处理,而8位声卡只能处理256个精度单位, 造成了较大的信号损失,最终的采样效果自然是无法相提并论的。

    采样率: 

    采样率(也称为采样速度或者采样频率)定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采样时间,它是采样之间的时间间隔。采样定理指采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。

    如果信号的带宽是 100Hz,那么为了避免混叠现象采样频率必须大于 200Hz

    换句话说就是采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍,否则就不能从信号采样中恢复原始信号。过采样指采样频率超出信号带宽的两倍这样就可以用数字滤波器替换性能不好的模拟抗混叠滤波器。

    比特率:

    比特率是指将数字声音由模拟格式转化成数字格式的采样率,采样率越高,还原后的音质就越好。 作为一种数字音乐压缩效率的参考性指标,比特率表示单位时间(1秒)内传送的比特数bpsbit per second,位/秒)的速度。通常使用kbps(通俗地讲就是每秒钟1000比特)作为单位。cd中的数字音乐比特率为1411.2kbps(也就是记录1秒钟的cd音乐,需要1411.2×1024比特的数据),音乐文件的BIT RATE高是意味着在单位时间(1秒)内需要处理的数据量(BIT)多,也就是音乐文件的音质好的意思。但是,BIT RATE高时文件大小变大,会占据很多的内存容量,音乐文件最常用的bit rate128kbpsMP3文件可以使用的一般是8320kbps,但不同MP3机在这方面支持的范围不一样,大部分的是32-256Kbps,这个指数当然是越广越好了,不过320Kbps是暂时最高等级了。

    比特率值与现实音频对照

      16Kbps=电话音质

      24Kbps=增加电话音质、短波广播、长波广播、欧洲制式中波广播

      40Kbps=美国制式中波广播

      56Kbps=话音

      64Kbps=增加话音(手机铃声最佳比特率设定值、手机单声道MP3播放器最佳设定值)

      112Kbps=FM调频立体声广播

      128Kbps=磁带(手机立体声MP3播放器最佳设定值、低档MP3播放器最佳设定值)

      160Kbps=HIFI高保真(中高档MP3播放器最佳设定值)

      192Kbps=CD(高档MP3播放器最佳设定值)

      256Kbps=Studio音乐工作室(音乐发烧友适用)

      实际上随着技术的进步,比特率也越来越高,MP3的最高比特率为320Kbps,但一些格式可以达到更高的比特率和更高的音质。

      比如正逐渐兴起的APE音频格式,能够提供真正发烧级的无损音质和相对于WAV格式更小的体积,其比特率通常为550kbps-----950kbps

    常见编码模式

     VBRVariable Bitrate)动态比特率 也就是没有固定的比特率,压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率,这是以质量为前提兼顾文件大小的方式,推荐编码模式;

     ABRAverage Bitrate)平均比特率 VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量,可以做为VBRCBR的一种折衷选择。

    CBRConstant Bitrate),常数比特率 指文件从头到尾都是一种位速率。相对于VBRABR来讲,它压缩出来的文件体积很大,而且音质相对于VBRABR不会有明显的提高。

     

    简单来讲,采样率和比特率就像是坐标轴上的横纵坐标。 
       
     横坐标的采样率表示了每秒钟的采样次数。 
       
     纵坐标的比特率表示了用数字量来量化模拟量的时候的精度。 
       
     采样率类似于动态影像的帧数,比如电影的采样率是24赫兹,PAL制式的采样率是25赫兹,NTSC制式的采样率是30赫兹。当我们把采样到的一个个静止画面再以采样率同样的速度回放时,看到的就是连续的画面。同样的道理,把以44.1kHZ采样率记录的CD以同样的速率播放时,就能听到连续的声音。显然,这个采样率越高,听到的声音和看到的图像就越连贯。当然,人的听觉和视觉器官能分辨的采样率是有限的,基本上高于44.1kHZ采样的声音,绝大部分人已经觉察不到其中的分别了。 
    而声音的位数就相当于画面的颜色数,表示每个取样的数据量,当然数据量越大,回放的声音越准确,不至于把开水壶的叫声和火车的鸣笛混淆。同样的道理,对于画面来说就是更清晰和准确,不至于把血和西红柿酱混淆。不过受人的器官的机能限制,16位的声音和24位的画面基本已经是普通人类的极限了,更高位数就只能靠仪器才能分辨出来了。比如电话就是3kHZ取样的7位声音,而CD44.1kHZ取样的16位声音,所以CD就比电话更清楚。 

     

    那为什么很多专业的标准都达到了24Bit/192KHz呢?

    现在普遍在工程中都是使用48kHz或者96kHz频率录音,只有在最终母带处理时才会转成44.1kHzCD格式,这样减少多次采样率转换造成的失真。 


    而在电脑领域,作为音频硬件codec标准的AC97规范只规定了48kHz。这造成几乎所有的输入、输出信号都要被重新采样(专业术语叫采样率转换,即 SRC)。SRC一般都会造成音质的损失,较简单(即较差)的SRC算法会造成音质明显劣化。但这已经是一个既成事实了。
     
    既然44K够了,那为什么还要用192KHZ来录音?

    首先,20kHz只是大多数人的听觉门限,也就是说,人耳对于20kHz以上的声音很不敏感。注意不敏感并不意味着完全无法感知。大多数乐器(特别是钢琴和弦乐器)的乐音含有丰富的高次谐波,用音乐术语来说即所谓的上方泛音。截止频率为22.05kHzCD音频,的确会给听惯了真实乐器的人一种不自然的感觉,尤其在高频部分,因为奈奎斯特截止频率造成更高频率泛音的信号失真。

    其次,数字录音通常都需要进行后处理。音频处理会对信号产生进一步的失真,包括信号畸变、频谱混叠,等等。如果录音时仅仅用44.1kHz对原始信号采样,那么在后处理前还得进行上采样(up-sampling),对采样频率进行扩展。由于这种扩展是的,实际上并没有更多有用的原始信号,并且上采样算法的优劣也会影响原录音信号的失真,所以这个做法并不可取。因此,通常的做法是用更高的频率进行采样。

    而现在的完全专业数字录音棚中,则不再按CD标准的规范录音、混音以及母带,而是优先使用HD音频规范。即:
    采用24Bit 48KHz24Bit 96KHz24Bit 192KHz 三种规格进行录音,当然,24Bit 48KHz是一些小的录音棚使用,因为他们的处理器资源有限。而大的录音棚,都清一色的使用24Bit 96KHz24Bit 192KHz 进行录音。
    那么,这样的录音规范,有什么好处?
    1.
    符合HD音频标准,这也是将来的主流标准,制作出的成品,可以直接应用于HDCDDVD-Audio、蓝光唱片、数字音乐下载业务、数字对媒体播放机业务。
    2.
    完全照顾数字影视视频业务,多声道电影视频都会采用HD音频规范。包括移动便携数字视频设备都用它。
    3.
    完全照顾消费性音频播放业务,比如:因特尔HD-Audio音频标准,AC97音频编码解码,便携MP3/mp4/电话/游戏机最高音频质量播放。
     
    目前,专业录音行业的最高质量标准就是:24比特定点位深、192000Hz采样频率,简称“24Bit/192KHz。当然,将来这个标准依然会继续提高,向32Bit 384KHz进发也是可能的。
     
    实际上,现在的CD唱片市场上卖的产品(正版),最低级别的通常都是HDCD唱片,你买唱片时都会发现基本上都是HDCD标识,也就是一张激光唱片包含两种音轨:普通CD音轨和HDCD音轨。其中CD音轨记录16比特44.1KHz信号(这是这张唱片的兼容内容,照顾早期的CD播放机),HDCD音轨则记录24Bit 96KHz信号(这才是该唱片的主要内容)。普通的CD播放机只能播放CD音轨信号,而HDCD音轨则需要HDCD播放机才能播放(实际上现在的绝大多数DVD播放机都能播放HDCD,而现在的电脑则更没问题了。)

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  • 音频的参数--采样位数、采样频率

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    采样位数---也就是表示的值的范围也就越大 采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实。我们首先要知道:电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。连续的...

    采样位数---也就是表示的值的范围也就越大

    采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实。我们首先要知道:电脑中的声音文件是用数字01来表示的。连续的模拟信号按一定的采样频率经数码脉冲取样后,每一个离散的脉冲信号被以一定的量化精度量化成一串二进制编码流,这串编码流的位数即为采样位数,也称为量化精度。从码率的计算公式中可以清楚的看出码率和采样位数的关系:码率=取样频率×量化精度×声道数。在电脑上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。反之,在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。采集卡的位是指采集卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。采集卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。8位代表28次方--25616位则代表216次方--64K。比较一下,一段相同的音乐信息,16位声卡能把它分为64K个精度单位进行处理,而8位声卡只能处理256个精度单位。8位采样的差别在于动态范围的宽窄,动态范围宽广,音量起伏的大小变化就能够更精细的被记录下来,如此一来不论是细微的声音或是强烈的动感震撼,都可以表现的淋漓尽致,而CD音质的采样规格正式16位采样的规格。 16位二进制数的最小值是0000000000000000,最大值是1111111111111111,对应的十进制数就是065535,也就是最大和最小值之间的差值是65535,也就是说,它量化的模拟量的动态范围可以差65535,也就是96.32分贝,所以,量化精度只和动态范围有关,和频率响应没关系。动态范围定在96分贝也是有道理的,人耳的无痛苦极限声压是90分贝96分贝的动态范围在普通应用中足够使用,所以96分贝动态范围内的模拟波,经量化后,不会产生削波失真的。声音的位数就相当于画面的颜色数,表示每个取样的数据量,当然数据量越大,回放的声音越准确,不至于把开水壶的叫声和火车的鸣笛混淆。同样的道理,对于画面来说就是更清晰和准确,不至于把血和西红柿酱混淆。不过受人的器官的机能限制,16位的声音和24位的画面基本已经是普通人类的极限了,更高位数就只能靠仪器才能分辨出来了。比如电话就是3kHZ取样的7位声音,而CD44.1kHZ取样的16位声音,所以CD就比电话更清楚。如今市面上所有的主流产品都是16位的采集卡,而并非有些无知商家所鼓吹的64位乃至128位,他们将采集卡的复音概念与采样位数概念混淆在了一起。如今功能最为强大的采集卡系列采用的EMU10K1芯片虽然号称可以达到32位,但是它只是建立在Direct Sound加速基础上的一种多音频流技术,其本质还是一块16位的声卡。应该说16位的采样精度对于电脑多媒体音频而言已经绰绰有余了。很多人都说,就算从原版CD抓轨,再刻录成CD,重放的音质也是不一样的,这个也是有道理的,那么,既然0101这样的二进数是完全克隆的,重放怎么会不一样呢?那是因为,时基问题造成的数模互换时的差别,并非是克隆过来的二进制数变了,二进制数一个也没变,时基误差不一样,数模转换后的模拟波的频率和源相比就会有不一样。

    采样频率

    采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数,采样频率越高声音的还原就越真实越自然。在当今的主流采集卡上,采样频率一般共分为22.05KHz44.1KHz48KHz三个等级22.05KHz只能达到FM广播的声音品质,44.1KHz则是理论上的CD音质界限,48KHz则更加精确一些。对于高于48KHz的采样频率人耳已无法辨别出来了,所以在电脑上没有多少使用价值。 5kHz的采样率仅能达到人们讲话的声音质量。 11kHz的采样率是播放小段声音的最低标准,是CD音质的四分之一。22kHz采样率的声音可以达到CD音质的一半,目前大多数网站都选用这样的采样率。 44kHz的采样率是标准的CD音质,可以达到很好的听觉效果。采样率类似于动态影像的帧数,比如电影的采样率是24赫兹,PAL制式的采样率是25赫兹,NTSC制式的采样率是30赫兹。当我们把采样到的一个个静止画面再以采样率同样的速度回放时,看到的就是连续的画面。同样的道理,把以44.1kHZ采样率记录的CD以同样的速率播放时,就能听到连续的声音。显然,这个采样率越高,听到的声音和看到的图像就越连贯。当然,人的听觉和视觉器官能分辨的采样率是有限的。对同一段声音,用20kHz44.1kHz来采样,重放时,可能可以听出其中的差别,而基本上高于44.1kHZ采样的声音,比如说96kHz采样,绝大部分人已经觉察不到两种采样出来的声音的分别了。之所以使用44.1kHZ这个数值是因为经过了反复实验,人们发现这个采样精度最合适,低于这个值就会有较明显的损失,而高于这个值人的耳朵已经很难分辨,而且增大了数字音频所占用的空间。一般为了达到万分精确,我们还会使用48k甚至96k的采样精度,实际上,96k采样精度和44.1k采样精度的区别绝对不会象44.1k22k那样区别如此之大,我们所使用的CD的采样标准就是44.1k

    位速

    位速是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量。您可能看到过音频文件用 “128–Kbps MP3” “64–Kbps WMA” 进行描述的情形。Kbps 表示每秒千位数,因此数值越大表示数据越多:128–KbpsMP3 音频文件包含的数据量是 64–Kbps WMA 文件的两倍,并占用两倍的空间。(不过在这种情况下,这两种文件听起来没什么两样。原因是什么呢?有些文件格式比其他文件能够更有效地利用数据, 64–Kbps WMA 文件的音质与128–Kbps MP3 的音质相同。)需要了解的重要一点是,位速越高,信息量越大,对这些信息进行解码的处理量就越大,文件需要占用的空间也就越多。为项目选择适当的位速取决于播放目标:如果您想把制作的 VCD 放在 DVD播放器上播放,那么视频必须是 1150 Kbps,音频必须是 224Kbps。典型的 206 MHz Pocket PC 支持的 MPEG 视频可达到 400Kbps—超过这个限度播放时就会出现异常。

    VBR

    VBR(Variable Bitrate)动态比特率。也就是没有固定的比特率,压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率。这是Xing发展的算法,他们将一首歌的复杂部分用高Bitrate编码,简单部分用低Bitrate编码。主意虽然不错,可惜Xing编码器的VBR算法很差,音质与CBR相去甚远。幸运的是,Lame完美地优化了VBR算法,使之成为MP3的最佳编码模式。这是以质量为前提兼顾文件大小的方式,推荐编码模式。 ABR(Average Bitrate)平均比特率,是VBR的一种插值参数。Lame针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR也被称为“SafeVBR”,它是在指定的平均Bitrate内,以每50(30帧约1)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量。举例来说,当指定用192kbps ABR对一段wav文件进行编码时,Lame会将该文件的85%192kbps固定编码,然后对剩余15%进行动态优化:复杂部分用高于192kbps 来编码、简单部分用低于192kbps来编码。与192kbps CBR相比,192kbpsABR在文件大小上相差不多,音质却提高不少。ABR编码在速度上是VBR编码的23倍,在128-256kbps范围内质量要好于CBR。可以做为 VBRCBR的一种折衷选择。 CBR(Constant Bitrate),常数比特率,指文件从头到尾都是一种位速率。相对于VBRABR来讲,它压缩出来的文件体积很大,但音质却不会有明显的提高。MP3来说Bitrate是最重要的因素,它用来表示每秒钟的音频数据占用了多少个bit(bit per second,简称bps)。这个值越高,音质就越好。

     

    展开全文
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    前言

    今天来对自己找到的一份网上的有关将wav文件的采样位数从16位转化成8位的程序进行解析,通过分析后加入到自己的程序中,从而完成一个自己毕设软件中的一个功能。

    程序解析及源码

    函数学习

    首先对程序中遇到的新函数进行学习,便于后面对于程序的理解。

    malloc与free函数

    由于malloc函数与free函数一般都是连用的,故而放在一起进行说明。
    作用:malloc函数用于向操作系统申请一片内存,free函数对应的是释放这片申请的内存,如果申请后不释放会造成内存泄漏的错误,故而free函数是必要的。

    头文件: #include <stdlib.h>
    函数原型:
    void *malloc(size_t size);
    void free(void *ptr);
    参数:
    malloc:size是指需要分配的字节数。
    free:ptr-- 指针指向一个要释放内存的内存块,该内存块之前是通过调用 malloc、calloc 或 realloc 进行分配内存的。如果传递的参数是一个空指针,则不会执行任何动作。
    返回值:
    malloc:分配成功,则返回一个指向分配空间的指针。失败返回NULL指针。
    free:void类型,不返回任何值。

    memcpy函数

    作用:C和C++使用的内存拷贝函数。从源source所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标destin所指的内存地址的起始位置中。
    头文件: #include <string.h>
    函数原型
    void *memcpy(void destin, void source, unsigned n);
    参数
    destin: 指向用于存储复制内容的目标数组,类型强制转换为 void
    指针。
    source:指向要复制的数据源,类型强制转换为 void
    指针。
    n: 要被复制的字节数。
    返回值
    该函数返回一个指向目标存储区destin的指针。

    feof函数

    作用:检测流上的文件结束符。文件结束:返回非0值,文件未结束,返回0值。
    头文件: #include <stdio.h>
    函数原型
    int feof(FILE *stream);
    参数
    stream:FILE结构的指针
    返回值
    文件结束:返回非0值,文件未结束,返回0值。

    PS:feof判断文件结束是通过读取函数fread/fscanf等返回错误来识别的,故而判断文件是否结束应该是在读取函数之后进行判断。比如,在while循环读取一个文件时,如果是在读取函数之前进行判断,则如果文件最后一行是空白行,可能会造成内存错误。

    源码解析

    下面附上我注释过的源码:

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    /* wav音频头部格式 */
    typedef struct _wave_pcm_hdr
    {
    	char            riff[4];                // = "RIFF"
    	int				size_8;                 // = FileSize - 8
    	char            wave[4];                // = "WAVE"
    	char            fmt[4];                 // = "fmt "
    	int				fmt_size;		// = 下一个结构体的大小 : 16
    
    	short       	format_tag;             // = PCM : 1
    	short       	channels;               // = 通道数 : 1
    	int				samples_per_sec;        // = 采样率 : 8000 | 6000 | 11025 | 16000
    	int				avg_bytes_per_sec;      // = 每秒字节数 : samples_per_sec * bits_per_sample / 8
    	short       	block_align;            // = 每采样点字节数 : wBitsPerSample / 8
    	short       	bits_per_sample;        // = 量化比特数: 8 | 16
    
    	char            data[4];                // = "data";
    	int				data_size;              // = 纯数据长度 : FileSize - 44
    } wave_pcm_hdr;
    
    int wave_16bit_to_8bit(char *source_file,char *dest_file)
    {
    	short *data_16 = NULL ;  //short型的指针
    	char data_8 = 0 ; //8位的数据
    	unsigned char mdata_8 = 0 ; //8位写入数据
    	unsigned char* dstemp = (unsigned char*)malloc(4);  //向操作系统申请4字节的内存空间,返回一个unsigned char的指针
    	FILE *pInput = NULL , * pOutput = NULL ;  //操作文件的指针
    
    	wave_pcm_hdr wave_header_16 = {0}; //定义并初始化16位采样的wav文件的文件头
    	wave_pcm_hdr wave_header_8 = {0};  //同上,8位
    	
    	//打开文件
    	if( strcmp(source_file,dest_file) == 0 ) 
    	{
    		printf("源文件名与目标文件名同名了;\n");
    		return -2 ;
    	}
    
    	pInput = fopen(source_file,"rb");
    	pOutput = fopen(dest_file,"wb");
    	if(pInput == NULL || pOutput == NULL)
    	{
    		printf("打开源文件或打开目标文件失败;\n");
    		return -1 ;
    	}
    
    	fread(&wave_header_16,1,44,pInput); //读取原本16位采样的wav文件头
    	printf("bits_per_sample:%d;\n",wave_header_16.bits_per_sample);//采样位数16
    	
    	memcpy(&wave_header_8,&wave_header_16,sizeof(wave_pcm_hdr)); //将16位的wav文件头数据拷贝到8位里面去
    	wave_header_8.size_8 = (wave_header_16.size_8+8)/2 + 14;  //根本不用变。去掉此行也可以
    	wave_header_8.avg_bytes_per_sec = 8000; //每秒字节数8000
    	wave_header_8.block_align = 1 ; //采样帧大小1字节
    	wave_header_8.bits_per_sample = 8 ;//改为8 ,上面的值也需要随之改变
    	wave_header_8.data_size = wave_header_16.data_size/2 ; //data区数据变为16位的一半
    
    	fwrite(&wave_header_8,1,sizeof(wave_pcm_hdr),pOutput); //将文件头写入目标文件
    
    	while(!feof(pInput)) //循环检测是否到了文件尾
    	{
    		fread(dstemp,1,4,pInput); // 每次从源文件读取4字节data数据到dstemp,前面fread已经读取了44字节头部,因此直接到了data区
    
    		//每次将两字节数据转化为1字节数据存到输出文件中
    		data_16 = (short*)dstemp; //将dstemp强转为short指针再
    		data_8 = (*data_16) >> 8; //将2字节数据右移8位,就是清除1字节数据,让原本16位单声道的高8位清除,再赋值给8位的data
    		mdata_8 = data_8 + 128 ;  //要将data_8+128才赋值给mdata_8是???,应该不加也可以
    		printf("%d\n",mdata_8);
    		fwrite(&mdata_8,1,1,pOutput);
    
    		data_16 = (short*)(dstemp + 2);
    		data_8 = (*data_16) >> 8;
    		mdata_8 = data_8 + 128 ;
    		fwrite(&mdata_8,1,1,pOutput);
    	}
    
    	fclose(pOutput);
    	fclose(pInput);
    	return 0 ;
    }
    
    
    int main(int argc , char **argv)
    {
    	wave_16bit_to_8bit("tts_sample.wav","tts_sample.wav");
    	return 0 ;
    }
    
    

    简单的说,上面的代码简单的通过将16位wav文件采样数据右移8位,清除了高8位的数据,再将低8位数据赋值给了8位wav文件的采样数据,完成了wav文件16位到8位的变化。其中源码作者有将每个得到的8位data数据加了128,我觉得不加也可以,这要在后面的测试中发现问题了。今天的文章先写到这里,下篇文章,尝试将此功能添加到我的毕设软件中。

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    千次阅读 2015-06-11 19:45:45
    一、关于数字音频 数字音频是指使用数字编码的方式也就是使用0和1来记录音频信息,它是相对于模拟音频来说的。在CD光盘和计算机技术未出现之前都是模拟音频(如录音带),...就像表示颜色的位数一样(8位表示256种颜

    一、关于数字音频

    数字音频是指使用数字编码的方式也就是使用0和1来记录音频信息,它是相对于模拟音频来说的。在CD光盘和计算机技术未出现之前都是模拟音频(如录音带),其中数字/模拟转换器简称:DAC、模拟/数字转换器简称:ADC 。

    1、数字音频里几个重要的参数:

    1)采样位数——可以理解数字音频设备处理声音的解析度,即对声音的辨析度。就像表示颜色的位数一样(8位表示256种颜色,16位表示65536种颜色),有8位,16位,24位等。这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实。

    2)采样频率——就是对声音信息1秒钟采样多少次,以记录成数字信息。如CD音频是44.1KHz采样率,它对声音以每秒44100次的频率来记录信息。原则上采样率越高,声音的质量越好。

    3)比特率——表示单位时间(1秒)内传送的比特数bps(bit per second,位/秒)的速度。作为一种数字音乐压缩效率的参考性指标,通常使用kbps(通俗地讲就是每秒钟1024比特)作为单位。


    有了以上三个参数我们就可以以CD光盘为例来计算一下分析一下。

    首先一张标准音乐CD光盘容量是746.93MB。注意大B是字节,小b是位。一字节(B)等于8位(b)。

    CD音频是以采样率为44.1KHZ,采样位数为16位,左右双声道(立体声)进行采样的。而一张标准CD光盘的时长是74分钟

    那么容量计算公式为:(44100*16*2)/8*(74*60)=783216000字节   转为MB为  783216000/1024/1024=746.93MB(兆字节)


    在数字音频领域,常用的采样率有: 
      8,000 Hz - 电话所用采样率, 对于人的说话已经足够 
      11,025 Hz 
      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、BD-ROM(蓝光盘)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。


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空空如也

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8位采样位