请教CD采样问题

方圆_吉吉 · 发表于 2010-3-9 13:08:03

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CD 44.1KHZ的采样，对于15KHZ的波形采样也只是2.94个点，如何能完整的还原这个波形呢？

right · 发表于 2010-3-9 14:12:25

所谓44.1Khz是抽样的频率，即每秒钟的抽样是44100，抽样点就是如此。对于声频的20－－20khz都是按每秒钟有44100抽样。因此lz所说的“对于15KHZ的波形采样也只是2.94个点”是什么含义呢。

[ 本帖最后由 right 于 2010-3-9 14:14 编辑 ]

right · 发表于 2010-3-9 14:16:27

抽样周期是抽样频率的倒数，即44100hz的倒数。

right · 发表于 2010-3-9 14:27:53

对于还原而言，15KHZ的波形的抽样的样值只是形成数字信号3部中的第一步，即抽样、量化、编码中的抽样。其中抽样的样值不是数字信号，而是模拟信号。因此将15khz的波形（信号）的抽样的样值再经过量化和编码，变为数字信号。在其还原时将数字信号解码，通常再经滤波（尽量平滑）后，还原为近似原15khz的波形。

注意，信号经量化后的信号一定与原信号不同，因此，数字信号相对原信号就是失真的信号。故才说到“还原为近似原15khz的波形”。

方圆_吉吉 · 发表于 2010-3-9 16:57:43

原帖由 right 于 2010-3-9 14:12 发表
所谓44.1Khz是抽样的频率，即每秒钟的抽样是44100，抽样点就是如此。对于声频的20－－20khz都是按每秒钟有44100抽样。因此lz所说的“对于15KHZ的波形采样也只是2.94个点”是什么含义呢。

对呀 CD每次采样的时间是1/44100 S，但是对于15khz的声波每秒就做了15k次的周期运动，也就是说15khz的声波相邻波峰或波谷出现一次的时间是1/15000 S，在这个时间内CD能采几个点？

小白 · 发表于 2010-3-9 17:02:03

真实的音乐声,不是正弦波那样的一个个"波浪",而是无数波形叠加而成的"乱波",所以不要去想象成波浪式的正弦波形状. CD的规格,确实在极高频是有缺陷的,无法把模拟波形很完美地记录和还原,只能近似式地去模拟,而且在极高频,这种模拟误差挺大的,这也正是开发更高规格数码音频的主要原因.

pcear · 发表于 2010-3-9 20:01:56

请上百度查香农。不管是什么波形，44khz足够还原20khz的信号了。请相信基础理论

小白 · 发表于 2010-3-9 20:10:55

香农理论是正确的,但香农不是音频专家,也不是发烧友,香农理论也不是特别针对数码音频的. 事实上从数码音频的早期,就有人指出了楼主提出的问题: 虽然44100HZ的取样频率可以记录到20000赫兹的高频(人耳听域上限),但对极高频信号的记录并非完美,一个重要原因就是楼主提到的针对极高频信号"取样点过少".

小白 · 发表于 2010-3-9 20:14:39

事实上我觉得,SACD之所以声音好于CD,主要倒不是因为它能记录重播2万赫兹以上的超高频信号. 我四十岁了,根本不相信自己还能听到18000赫兹以上的信号,更不要说20000赫兹以上了,但SACD的高规格确实保证了它对可闻音域之内的极高频信号有更多取样次数,从而可以让我们听到重播质量更好的15KHZ.

pcear · 发表于 2010-3-9 20:15:39

对的，所以cd最多只能记录20.05khz的信号，再高频就不行了，15khz是绰绰有余的。
不牵涉量化，香农定理已经从理论上证明44khz的取样可以“完美”还原20khz的信号。

lovemusicli · 发表于 2010-3-9 20:33:51

这个涉及“过采样”的概念么？我google了一下，好像说过采样有助于提高信噪比，就是在更宽的采样频率上分布噪声，这样在可听频率内的噪声就少了，可以提高音质。是么？

方圆_吉吉 · 发表于 2010-3-9 20:48:11

虽然白版说声波是由各种波型叠加的＂乱波＂，但可以把声波简化的看成正弦波来回答楼上朋友的观点，对于20khz的频率44.1的采样也就2点几个点，学数学的人都知道起码3个点才能近似画出一抛物线，注意，是近似，然而2个点何谈完美呢？

pcear · 发表于 2010-3-9 21:07:44

问楼主两个问题：频率和幅度是否已经可以确定一个正弦波？20khz的音频信号是否可以用各种20khz及以下的正弦波叠加而成？
波形的还原根本不是还原抛物线的问题。

方圆_吉吉 · 发表于 2010-3-9 22:05:26

两个问题的答案都是否，我是喜欢把复杂的东西简单化，只是说可以简化各种波形，近似的当成是正弦波。
ps 我小白来的，有些东西想不通上来请教而已，那些专业的东西我一点儿也没接触过……

[ 本帖最后由方圆_吉吉于 2010-3-9 22:06 编辑 ]

spacecowboy · 发表于 2010-3-10 09:59:27

人的感觉是很难量化的, 20-2万赫兹只是一个范围吧,CD 格式只能保证还原到 ,但耳朵对具体每个频段的响应程度还是有所不同的
对HI-FI来讲,难就难在准确地表现出泛音列. 特别难表现准确的,是高频泛音列,比方1万赫兹以上的高频,极高频泛音. 虽然这些位于高频和极高频的泛音,能量十分微弱,但没办法,我们的耳朵就是敏感,能识别出这些微弱高频泛音的缺失!

所以一件HI-FI器材必须要有很宽的频响幅度,特别是优异的高频延伸,以及平直的频率响应,才能完整而准确地表现出乐器的泛音,使我们听到真实的音色 ,这一切有些时候需要超过2万赫兹的音频来协助完成

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