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理论上说,只要切除22k以上频率,那么cd足够应付了

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发表于 2010-7-9 14:27:34 | 显示全部楼层 |阅读模式

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以下内容来源百度:

奈奎斯特频率 


  奈奎斯特频率(Nyquist frequency)是离散信号系统采样频率(cd音频是44.1khz)的一半,因哈里·奈奎斯特(Harry Nyquist)或奈奎斯特-香农采样定理得名。采样定理指出,只要离散系统的奈奎斯特频率高于采样信号的最高频率(cd所包含的最高频率一般在22k以内,因为人听觉差不多是20hz-20khz)或带宽,就可以避免混叠现象。 
  从理论上说,即使奈奎斯特频率恰好大于信号带宽,也足以通过信号的采样重建原信号。但是,重建信号的过程需要以一个低通滤波器或者带通滤波器将在奈奎斯特频率之上的高频分量全部滤除,同时还要保证原信号中频率在奈奎斯特频率以下的分量不发生畸变,而这是不可能实现的。在实际应用中,为了保证抗混叠滤波器的性能,接近奈奎斯特频率的分量在采样和信号重建的过程中可能会发生畸变。因此信号带宽通常会略小于奈奎斯特频率,具体的情况要看所使用的滤波器的性能。
  需要注意的是,奈奎斯特频率必须严格大于信号包含的最高频率。如果信号中包含的最高频率恰好为奈奎斯特频率,那么在这个频率分量上的采样会因为相位模糊而有无穷多种该频率的正弦波对应于离散采样,因此不足以重建为原来的连续时间信号。

[ 本帖最后由 mvw 于 2010-7-12 09:29 编辑 ]
总感觉哥德巴赫猜想要被证实了。
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 楼主| 发表于 2010-7-9 14:29:08 | 显示全部楼层
反过来讲,只要包含超过或达到22.05khz高频信号的录音,cd肯定是不够的

20k以上的部分自己可以去试验一下,我反正很难听到,哪怕从痛阈来讲,20k和18k差别也没那么大了,所以我觉得为了听到22k以上频率而加大采样率,从而带来繁重的数据处理任务(16 bit的数据精度不算低了,而现在竟然都玩24 bit,有点大跃进的意思)这场博弈并不一定合算,其实当初cd标准建立还是很有远见的。

所以我觉得24 192这东西 噱头大过实际,192k的高数据频率保持24 bit的高精度,实时处理,这可能吗?而且还原出来的高达96000hz的高频信号,实际意义又有多大?一般认为人的听觉是20-20k 翻两倍40k 根据一楼,24 96也就是da2那个级别真的顶天了

[ 本帖最后由 mvw 于 2010-7-9 14:38 编辑 ]
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发表于 2010-7-9 14:32:20 | 显示全部楼层
这里有两个问题:

1)到底20K以上的超高频讯号,对人耳的听感,起不起作用。这个问题仍是存在争议的。

2)即使20K以上超高频讯号不影响听感,但提高取样频率,仍可以使20K以内的人耳可闻音域的信号,得到更细致的取样。比方一个11000赫兹的信号,用44100HZ的取样频率,取到4个sample,而如果用88200HZ去取样,就可以取到8个sample。更多的sample,当然是好事情。
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发表于 2010-7-9 14:40:45 | 显示全部楼层
20K 以上的超高频 找个这个频段的声音听听看, 或者感受下, 就可以知道能不能听到, 能否感受到

这个再简单不过了
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 楼主| 发表于 2010-7-9 14:43:05 | 显示全部楼层
原帖由 小白 于 2010-7-9 14:32 发表
这里有两个问题:

1)到底20K以上的超高频讯号,对人耳的听感,起不起作用。这个问题仍是存在争议的。

2)即使20K以上超高频讯号不影响听感,但提高取样频率,仍可以使20K以内的人耳可闻音域的信号,得到更细致 ...


这个是自然的,但从乃奎斯特采样来看,20k以内,只要44.1的采样,搭配趋近于完美的正弦波,就已经能够完整还原了,也就是说,与其多一倍simple 不如研究一下怎样把正弦波发生器做到更好,然后就够了。

更多的simple可以提高更高的频响,也可以简化正弦发生器的设计难度,但同时带来了巨大的数据处理压力。我总觉得现在的单片机技术,处理24 bit 96 khz 民用产品上有点不太可能完成。
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 楼主| 发表于 2010-7-9 14:48:41 | 显示全部楼层
其实想到这个的原因是最近试用sox插件,插值到96k之后,初听觉得各方面都好,但久而久之感觉怎么都不自然,去掉后感觉豁然开朗,心情都不一样。现在看来 对于cd这种22k以上信号都切掉的音乐来说,重采样到96有点画蛇添足的意思
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 楼主| 发表于 2010-7-9 14:54:47 | 显示全部楼层
除了不建议诸位试用重采样软件来对付cd外,也不建议诸位追求24 192指标的dac,无论从任何角度来看,24 96在有限成本内显然够用,处理难度的大幅降低也决定了其声音不可能差于同价位24 192的dac。

另外,别急着放弃cd啊,这格式没有想象中那么不堪,别落入厂商们的数字(指标)陷阱中

[ 本帖最后由 mvw 于 2010-7-9 15:00 编辑 ]
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发表于 2010-7-9 15:02:45 | 显示全部楼层
精度和准度不是一方面,可能是问了准度考虑的。
我爱俱乐部!
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发表于 2010-7-9 15:10:27 | 显示全部楼层
原帖由 mvw 于 2010-7-9 14:29 发表
反过来讲,只要包含超过或达到22.05khz高频信号的录音,cd肯定是不够的

20k以上的部分自己可以去试验一下,我反正很难听到,哪怕从痛阈来讲,20k和18k差别也没那么大了,所以我觉得为了听到22k以上频率而加大采样 ...


我基本明白了LZ想说明什么,不过还是要问一下LZ,强调22.5khz的信号频率想说明抽样频率什么呢?

是不是想说,按照奈奎斯特抽样定理,人能听到最高频率是20khz,而抽样频率44.1khz足以满足奈奎斯特定理,而96khz或192khz那么高的抽样频率就没有必要了,是这样理解吗。
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发表于 2010-7-9 15:12:56 | 显示全部楼层
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发表于 2010-7-9 15:17:58 | 显示全部楼层
好复杂的理论啊~~~
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 楼主| 发表于 2010-7-9 15:23:37 | 显示全部楼层
原帖由 right 于 2010-7-9 15:10 发表


我基本明白了LZ想说明什么,不过还是要问一下LZ,强调22.5khz的信号频率想说明抽样频率什么呢?

是不是想说,按照奈奎斯特抽样定理,人能听到最高频率是20khz,而抽样频率44.1khz足以满足奈奎斯特定理,而96k ...



是啊 就是这样

不是说更高了没用,而是更高的采样带来更高的数据处理负担,但同时显然很难得到更好的效果,这笔交易不合算

当然 我的前提是成本限制之下,别一下就到dcs顶班上了,那就另当别论了。我说的是几千块一万来块这个水平 24 192甚至24 96都意义不大。
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发表于 2010-7-9 15:58:14 | 显示全部楼层
耳朵听起来24/96明显比16/44.1强的多,这个可以说有耳朵的都能听出来,至于理论上的不关注。不盲目追求24/192是对的,不过是因为音乐资源太少,
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发表于 2010-7-9 16:09:25 | 显示全部楼层
实际的音乐讯号,并不是一个个正弦波,而是很复杂的波形(是许多乐器和人声的基音及泛音的波形叠加起来形成的),用44100HZ去取样,确实只能取到其中2万赫兹以下的成分。举个例子,实际的音频波形是一个弯弯绕绕的图形,其中一些很细小的“弯”(频率超过2万赫兹的成分),用44100HZ的“格子”去套的时候,就漏过了,而如果用更细密的88200HZ或者192KHz去套,就把它们记录下来了。所以高取样信号肯定是能更忠实地取到原始模拟波形上更多的细节。当然,这些超过2万赫兹的细小成分到底对听觉有多大影响,这个问题争论了多年了,迄今没有定论。

[ 本帖最后由 小白 于 2010-7-9 16:10 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2010-7-9 16:16:01 | 显示全部楼层
原帖由 sentence 于 2010-7-9 15:58 发表
耳朵听起来24/96明显比16/44.1强的多,这个可以说有耳朵的都能听出来,至于理论上的不关注。不盲目追求24/192是对的,不过是因为音乐资源太少,


问题是……我例外,我听过之后觉得还是16 44比较舒服,我从44.1换到96会产生从“wow”到“不对劲”的感觉。

理论上这么说的 但理论上的下一步,也就是采样完之后还原成模拟信号,这一步怎么走的,网上说是填充正弦信号,但就像小白所说,现实中的声音都是非线性的,不可能用sin函数来描述啊,哪个懂乃奎斯特和香浓的朋友帮忙补补课 谢谢了
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