现代教育技术：音频素材综述

2023-11-16 理论教育版权反馈

【摘要】：表6.1常用的采样频率2）采样精度采样精度，也称位深度，它决定数字音频的动态范围，也就是音频系数记录与重放时最大不失真信号与系统本底噪声之比的对数值。1）CDCD格式是目前音质最好的音频文件格式，被誉为天籁之音。

1.音频属性

随着数码时代的到来，我们可以通过手机、音响、电脑等设备听到各种各样的声音，也能够分辨出音质的好和差，而这种好和差所带来的，不仅仅是听到的效果不一样，还有设备和价格上的天差地别。那么，是什么影响着声音的音质呢？下面我们就来看看声音的一些常见属性。

1）采样频率

音频采样率是指录音设备在一秒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，获得的声音文件质量也就越好，当然，其文件占用的存储空间也就越大。众所周知，所有的声音都有其波形，数字信号就是在原有的模拟信号波形上每隔一段时间进行一次“取点”，然后再赋予每一个点一个数值，这就是“采样”，最后把所有的“点”连起来就可以描述模拟信号了，也就是说，在一定时间内取的点越多，描述出来的波形就越精确，这个尺度我们就称为“采样频率”。

我们最常用的采样频率是44.1 kHz，意思是每秒取样44 100次，因为这个采样频率是最为合适的，低于这个值音质就会有较明显的损失，而高于这个值的话，人的耳朵已经很难分辨出区别，而且，增加取样次数，也会增大数字音频所占用的空间。在数字音频领域，常用的采样频率见表6.1。

表6.1　常用的采样频率

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2）采样精度

采样精度，也称位深度（Bit-Depth），它决定数字音频的动态范围，也就是音频系数记录与重放时最大不失真信号与系统本底噪声之比的对数值。我们常见的采样精度为16比特（Bit），可以记录大概96 dB的动态范围。也就是说，每一个比特大约可以记录6 dB的声音。同理，20 Bit可记录的动态范围大概就是120 dB；24 Bit大概就是144 dB。在将模拟音频转化成数字音频的时候，选择适合的采样频率和采样精度，可以更准确地记录声音。

2.音频格式

电脑中的音频格式常用的有CD、WAV、MP3、WMA、MIDI。除此之外，还有很多不常用到的如RealAudio、VQF、OGG、AAC、AU等，以及一些新兴的音频文件格式，下面我们就来介绍几个常用的音频格式。

1）CD(www.chuimin.cn)

CD格式是目前音质最好的音频文件格式，被誉为天籁之音。标准的格式采用44.1 kHz采样频率和16 Bit采样精度，88 KB／s速率，CD音轨可以说是近似无损的，它的声音基本上忠于原声，对于一个音乐发烧友来说，CD会是首选。

我们在电脑上看到的CD文件是CDA格式文件，其大小都是44字节长，这只是一个索引文件，不能直接复制CDA格式文件到硬盘上播放，需要使用如EAC的抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV文件，其抓取之后的音频质量取决于设备和抓取参数。

2）WAV格式

WAV是微软公司开发的一种声音文件格式，常用于保存Windows的音频信息资源，文件的扩展名为“.wav”。标准格式的WAV文件和CD格式一样，也是44.1 kHz的采样频率、88 KB／s速率、16位采样精度。因此，WAV格式的声音文件质量和CD相差无几，也是电脑上普遍使用的一种无损的声音文件格式，几乎所有的音频编辑软件都支持WAV文件的编辑。

3）MP3格式

MP3是最常见的一种音频文件格式，它具有10∶1～12∶1的高压缩率，这种压缩是一种有损压缩，同样长度的声音文件，MP3格式的文件大小一般只有WAV格式的1／10，所以音质次于CD格式和WAV格式。但是由于MP3格式文件占用的存储空间小，音质又较好，使其成为网络上绝对的主流音频格式。

4）WMA格式

WMA是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种音频格式。WMA也是一种有损压缩音频格式，但由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA（Real Audio），即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质。一般使用Windows Media Audio编码格式的文件以WMA作为扩展名。

5）MIDI格式

MIDI是20世纪80年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的，是作曲家最爱的一种音乐格式，扩展名为“.mid”。MIDI传输的不是声音信号，而是音符、控制参数等指令，它指示MIDI设备要做什么？怎么做？如演奏哪个音符，有多大音量等。它们被统一表示成MIDI消息（MIDI Message）。如今，MID文件主要用于原始乐器作品、流行歌曲的业余表演、游戏音轨以及电子贺卡等，其最大用处是在电脑作曲领域。

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