上一篇文章我們介紹到數(shù)字信號只能用有限的0/1的組合來表示無限的模擬信號，所以必須通過采樣率（Sample Rate）和比特深度（Bit Depth）來完成量化。那么什么是采樣率和比特深度？
通俗地講，采樣率指的是每秒鐘對模擬聲音波形進(jìn)行“打點(diǎn)取樣”的次數(shù)，單位是赫茲（Hz）。
采樣率決定能記錄的最高頻率。數(shù)字音頻領(lǐng)域核心理論之一的奈奎斯特-香農(nóng)采樣定律（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）告訴我們：要想完整地還原一個模擬信號，采樣率必須大于信號中最高頻率的兩倍。
我們知道，人耳的聽覺范圍大約是20Hz-20kHz。理論上采樣率設(shè)置為40kHz時就能夠無失真地還原人耳所能聽到的頻率。那如果采樣率不夠高，會出現(xiàn)什么問題呢？答案就是會出現(xiàn)“混疊”（Aliasing）現(xiàn)象，即高頻成分會被誤判為低頻信號，導(dǎo)致聲音失真。比如我們用30kHz的采樣率去錄制一個20kHz的聲音，因?yàn)椴蓸勇什蛔阋圆蹲降剿耐暾兓赃@個高頻就會被錯誤“映射”到較低的頻段，聽起來就像多出來了一些莫名其妙的低頻或中頻聲音。在實(shí)際應(yīng)用中，為了給抗混疊濾波器留出緩沖區(qū)，采樣率常用的設(shè)置是44.1kHz或48kHz，而不是剛好40kHz。
在音樂制作中我們常用的采樣率有44.1kHz、48kHz、96kHz等。
Pro Tools中的采樣率設(shè)置
比特深度，指的是每個采樣點(diǎn)在記錄聲音振幅時所占用的二進(jìn)制位數(shù)。它決定了聲音幅度被量化的精細(xì)程度，也直接影響到系統(tǒng)的動態(tài)范圍。比特深度越高，每個采樣點(diǎn)可以表示的數(shù)值等級就越多，聲音的動態(tài)余量就越大。
我們常用的16Bit對應(yīng)大約96dB的動態(tài)范圍，是CD音頻的標(biāo)準(zhǔn)。24Bit對應(yīng)大約144dB的動態(tài)范圍，是專業(yè)錄音和混音常用的規(guī)格。應(yīng)該說16Bit已經(jīng)足以滿足音樂播放，但在錄音和制作環(huán)節(jié)，24Bit提供了更大的操作空間和更高的保真度，也因此成為行業(yè)主流。
引自Unison Audio
在采樣率和比特深度的設(shè)置上，可能也有一些朋友會有這樣的疑問。44.1kHz必須搭配16Bit、48kHz必須搭配24Bit嗎？并不是，采樣率和比特深度是兩個獨(dú)立的參數(shù)，彼此之間并沒有強(qiáng)制綁定關(guān)系，你可以用48kHz/16Bit（有些便攜錄音機(jī)提供這個選項(xiàng)），44.1kHz/24Bit，還可以用48kHz/32Bit float等。之所以會出現(xiàn)44.1kHz/16Bit、48kHz/24Bit這種搭配，其實(shí)更多是因?yàn)闅v史標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用場景的習(xí)慣。 |
