音頻客觀測量指標概念(全)

1、音頻客觀測量指標概念 音頻指標簡介及測試原理方法 音頻指標測試均是針對有輸入和輸出的設(shè)備而言，就是聲音信號經(jīng)過了一個通道以后，輸出與輸入之間的差別。 兩者差別越小那么性能越好，而且在一般情況下聲音經(jīng)過某一個通道或某一系統(tǒng)后，一般都有對原信號的放大和衰減。  信噪比、失真率、頻率響應(yīng)這三個指標是音響器材的“基礎(chǔ)指標”或“基本特性”，我們在評價一件音響器材或者一個系統(tǒng)水準之前，必須先要考核這三項指標，這三項指標中的任何一項不合格，都說明該器材或者系統(tǒng)存在著比較重大的缺陷   1、  信噪比SNR(S

2、ignal to Noise Ratio)： （1） 簡單定義：狹義來講是指放大器的輸出信號的電壓與同時輸出的噪聲電壓的比，常常用分貝數(shù)表示，設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少。一般來說，信噪比越大，說明混在信號里的噪聲越小，聲音回放的音質(zhì)量越高，否則相反。信噪比一般不應(yīng)該低于70dB，高保真音箱的信噪比應(yīng)達到110dB以上。  音頻信噪比是指音響設(shè)備播放時，正常聲音信號強度與噪聲信號強度的比值 （2）計算方法：信噪比的計量單位是dB，其計算方法是10LG(PS/PN)，其中Ps和Pn分別代表信號和噪聲的有效功率

3、，也可以換算成電壓幅值的比率關(guān)系：20LG(VS/VN)，Vs和Vn分別代表信號和噪聲電壓的“有效值”。    （3）測量方法：信噪比通常不是直接進行測量的，而是通過測量噪聲信號的幅度換算出來的，通常的方法是：給放大器一個標準信號，通常是0.775Vrms或2Vp-p1kHz,調(diào)整放大器的放大倍數(shù)使其達到最大不失真輸出功率或幅度（失真的范圍由廠家決定,通常是10，也有1），記下此時放大器的輸出幅Vs，然后撤除輸入信號，測量此時出現(xiàn)在輸出端的噪聲電壓，記為Vn，再根據(jù)SNR=20LG(Vn/Vs)就可以計算出信噪比了. 或者是10LG(PS/PN

4、)，其中Ps和Pn分別代表信號和噪聲的有效功率 計權(quán)：這樣的測量方式完全可以體現(xiàn)設(shè)備的性能了。但是，實踐中發(fā)現(xiàn)，這種測量方式很多時候會出現(xiàn)誤差，某些信噪比測量指標高的放大器，實際聽起來噪聲比指標低的放大器還要大。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這不是測量方法本身的錯誤，而是這種測量方法沒有考慮到人的耳朵對于不同頻率的聲音敏感性是不同的，同樣多的噪聲，如果都是集中在幾百到幾千Hz，和集中在20KHz以上是完全不同的效果，后者我們可能根本就察覺不到. 這樣就引入了權(quán)的概念。噪聲中對人耳影響最大的頻段“權(quán)”最高，而人耳根本聽不到的頻段的“權(quán)”為0。這種計算方式被稱為“A計權(quán)”，已經(jīng)稱為音響行業(yè)中普

5、遍采用的計算方式。  2 、頻響范圍 ：   （1）頻率響應(yīng)是指在振幅允許的范圍內(nèi)音響系統(tǒng)能夠重放的頻率范圍，   以及在此范圍內(nèi)信號的變化量稱為頻率響應(yīng)。 （2）測試方法：要求輸入信號幅值為一個固定值（要在動態(tài)范圍之內(nèi)，音響設(shè)備我們可以取100mv）。 當輸入信號為正常頻率時（不能有失真，可以定位1KZ），記錄這個時候的輸出電壓的大小V1。  然后開始逐漸降低輸入信號的頻率，當降低到一定程度時，輸出信號的幅值會開始減小。繼續(xù)降低頻率，直到輸出電壓為0.7

6、07V1時，記下此時的頻率F1，那么該頻率就是此通道的最低響應(yīng)頻率。 然后就可以調(diào)高頻率，直至輸出電壓為0.707V1時，記下此時的頻率F2，那么此頻率就是該通道的最高響應(yīng)頻率。那么就可以得出頻率響應(yīng)范圍為：F1F2。  也可以表示為：20log（F2/F1） （3）相頻特性，不同頻率經(jīng)過系統(tǒng)后，相移滯后的現(xiàn)象稱為相頻特性。（1），（2）的測試方法是針對幅頻特性來說的。   3、失真度（DISTN）： 指信號在傳輸過程中與原有信號或標準相比所發(fā)生的偏差。在理想的放大器中，輸出波形除放大外，應(yīng)與輸入波形完全相同，但實

7、際上，不能做到輸出與輸入的波形完全一樣，這種現(xiàn)象叫失真。  3.1類型： A、按波形失真的不同情況有： 幅度失真：對幅度不同的信號放大量不同。 頻率失真：對頻率不同的信號放大量不同。 相位失真（或時延失真）：頻率不同的信號，經(jīng)放大后產(chǎn)生的時間延遲不同。 B、按性質(zhì)分： 線性失真：是指信號頻率分量間幅度和相位關(guān)系的變化，僅出現(xiàn)波形的幅度及相位失真，這種失真的特點是不產(chǎn)生新的頻率分量。 非線性失真：是指信號波形發(fā)生了畸變，并產(chǎn)生了新的頻率分量的失真。  3.2 聲音失真的要點&#

8、160;3.2.1諧波失真 這種失真是由電路中的非線性元件引起的，信號通過這些元件后，產(chǎn)生了新的頻率分量（諧波），這些新的頻率分量對原信號形成干擾，這種失真的特點是輸入信號的波形與輸出信號波形形狀不一致，即波形發(fā)生了畸變 3.2.2互調(diào)失真 兩種或多種不同頻率的信號通過放大器或揚聲器后產(chǎn)生差拍與構(gòu)成新的頻率分量，這種失真通常都是由電路中的有源器件（如晶體管、電子管）產(chǎn)生的。失真的大小與輸出功率有關(guān)，由于新產(chǎn)生的這些頻率分量與原信號沒有相似性，因此較少的互調(diào)失真也很容易被人耳覺察到。 3.2.3交流接口失真 交流接口失真是由揚聲器的反電動勢（揚聲

9、器發(fā)音振動時，切割磁力線所產(chǎn)生的電勢）反饋到電路而引起的 3.2.4瞬態(tài)失真 瞬態(tài)失真是現(xiàn)代聲學(xué)的一個重要指標，它反映了功放電路對瞬態(tài)躍變信號的保持跟蹤能力，故又稱瞬態(tài)反應(yīng)。這種失真使音樂缺少層次或透明度。   這里又分為瞬態(tài)互調(diào)失真和轉(zhuǎn)換速率過低引起的失真。    另外還有： 1、信納比：SINAD  SINAD=(S+N+D)/(N+D).S是信號功率 N是噪聲功率 D是失真功率。 2、 動態(tài)范圍 ：動態(tài)范圍是指音響系統(tǒng)重

10、放時最大不失真輸出功率與靜態(tài)時系統(tǒng)噪聲輸出功率之比的對數(shù)值。     1、 音頻性能測試：  測試儀器： 音頻分析儀HP8903B    信號發(fā)生器（可不用）   4.1動態(tài)范圍測試 要求測試設(shè)備通道放大倍數(shù)在測試的時候為一定值K，輸入電壓的頻率為一定固定值（可以定位1Khz） （1） 測試輸入通道為0時，記下這個時候的輸出電壓V1。 （2） 逐漸增大輸入電壓，使得輸出電壓不能出現(xiàn)失真，

11、且電壓的放大倍數(shù)為定值K。 逐漸增大輸入電壓，直到輸出的放大倍數(shù)K（可以大概估算輸出電壓與輸入電壓的比值）據(jù)輸出電壓比減小比較多，或者波形出現(xiàn)失真（用示波器看），或者失真度（8903B可以看到）大于某一值（一般可以是15%）。 那么這個輸入電壓和輸出電壓V2就稱為最大電壓。這就可以算出動態(tài)范圍為：20log（V2/V1）。 4.2頻率范圍測試 要求通道放大倍數(shù)不變，輸入信號幅值為一個固定值（要在動態(tài)范圍之內(nèi)，音響設(shè)備我們可以取100mv）。 當輸入信號為正常頻率時（不能有失真，可以定位1KZ），記錄這個時候的輸出電壓的大小V1。 &#

12、160;然后開始逐漸降低輸入信號的頻率，當降低到一定程度時，輸出信號的幅值會開始減小。繼續(xù)降低頻率，直到輸出電壓為0.707V1時，記下此時的頻率F1，那么該頻率就是此通道的最低響應(yīng)頻率。 然后就可以調(diào)高頻率，直至輸出電壓為0.707V1時，記下此時的頻率F2，那么此頻率就是該通道的最高響應(yīng)頻率。 那么就可以得出頻率響應(yīng)范圍為：F1F2。  也可以表示為：20log（F2/F1） 4.3信噪比和失真測試 要求被測試設(shè)備通道的放大倍數(shù)固定，輸入1khz的為通過0809b就能夠直接讀出信噪比和失真度。   不

13、能測試的失真：互調(diào)失真、交流接口失真、瞬態(tài)失真。 智能測試。   這里的幅頻失真和相頻失真一般就不進行測試。 在音箱系統(tǒng)中，我們最為關(guān)注的是信噪比，就是噪聲電壓。 其次是頻率范圍和動態(tài)范圍。   對于頻響特性，在不同頻率下的各種失真的測試完全沒有必要。        如果能夠給出 ： 頻率響應(yīng)曲線（包過幅度和相位）所有性能個就一目了然。HP8903B     

14、;      音頻接口 視頻系統(tǒng)術(shù)語-音頻接口   除了高清視頻帶來的視覺上的沖擊，音頻方面質(zhì)量也有很大提高，能給大家?guī)砀普娴默F(xiàn)場效果。對于目前經(jīng)常提到的音頻接口做一個說明。 1  RCA模擬音頻   RCA接頭就是常說的蓮花頭，利用RCA線纜傳輸模擬信號是目前最普遍的音頻連接方式。每一根RCA線纜負責(zé)傳輸一個聲道的音頻信號，所以立體聲信號，需要使用一對線纜。對于多聲道系統(tǒng)，就要根據(jù)實際的聲道數(shù)量配以相同數(shù)量的線纜。立體聲RCA音頻

15、接口，一般將右聲道用紅色標注，左聲道則用藍色或者白色標注。   2      平衡模擬音頻   大三芯插頭     XLR接口 與RCA模擬音頻線纜直接傳輸聲音的方式完全不同，平衡模擬音頻（Balanced Analog Audio）接口使用兩個通道分別傳送信號相同而相位相反的信號。接收端設(shè)備將這兩組信號相減，干擾信號就被抵消掉，從而獲得高質(zhì)量的模擬信號。平衡模擬音頻通常采用XLR接口和大三芯接口

16、。XLR俗稱卡儂頭，有三針插頭和鎖定裝置組成。由于采用了鎖定裝置，XLR連接相當牢靠。大三芯接口則采用直徑為6.35毫米的插頭，其優(yōu)點是耐磨損，適合反復(fù)插拔。平衡模擬音頻連接主要出現(xiàn)在高級模擬音響器材或?qū)I(yè)音頻設(shè)備上。   3      S/PDIF S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface，索尼和飛利浦數(shù)字接口）是由SONY公司與PHILIPS公司聯(lián)合制定的一種數(shù)字音頻輸出接口。該接口廣泛應(yīng)用在CD播放機、聲卡及家用電器等設(shè)備上，能改善CD

17、的音質(zhì)，給我們更純正的聽覺效果。該接口傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，所以不會像模擬信號那樣受到干擾而降低音頻質(zhì)量。需要注意的是，S/PDIF接口是一種標準，同軸數(shù)字接口和光線接口都屬于S/PDIF接口的范疇。   4      數(shù)字同軸   數(shù)字同軸（Digital Coaxial）是利用S/PDIF接口輸出數(shù)字音頻的接口。同軸線纜有兩個同心導(dǎo)體，導(dǎo)體和屏蔽層共用同一軸心。同軸線纜是由絕緣材料隔離的銅線導(dǎo)體，阻抗為75歐姆，在里層絕緣材料的外部是另一層環(huán)形導(dǎo)體及其絕緣體，整個電

18、纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護套包住。同軸電纜的優(yōu)點是阻抗穩(wěn)定，傳輸帶寬高，保證了音頻的質(zhì)量。雖然同軸數(shù)字線纜的標準接頭為BNC接頭，但市面上的同軸數(shù)字線材多采用RCA接頭。   5      光纖   光纖（Optical）以光脈沖的形式來傳輸數(shù)字信號，其材質(zhì)以玻璃或有機玻璃為主。光纖同樣采用S/PDIF接口輸出，其是帶寬高，信號衰減小，常常用于連接DVD播放器和AV功放，支持PCM數(shù)字音頻信號、Dolby以及DTS音頻信號。   6 

19、     鳳凰頭   鳳凰頭也經(jīng)常被用來作為音頻的輸入和輸出端口。   音頻編解碼 2-1 PCM編碼       PCM 脈沖編碼調(diào)制是Pulse Code Modulation的縮寫。前面的文字我們提到了PCM大致的工作流程，我們不需要關(guān)心PCM最終編碼采用的是什么計算方式，我們只需要知道PCM編碼的音頻流的優(yōu)點和缺點就可以了。PCM編碼的最大的優(yōu)點就是音質(zhì)好，最

20、大的缺點就是體積大。我們常見的Audio CD就采用了PCM編碼，一張光盤的容量只能容納72分鐘的音樂信息。  2-2 WAVE      這是一種古老的音頻文件格式，由微軟開發(fā)。WAV是一種文件格式，符合 PIFF Resource Interchange File Format規(guī)范。所有的WAV都有一個文件頭，這個文件頭音頻流的編碼參數(shù)。WAV對音頻流的編碼沒有硬性規(guī)定，除了PCM之外，還有幾乎所有支持ACM規(guī)范的編碼都可以為WAV的音頻流進

21、行編碼。很多朋友沒有這個概念，我們拿AVI做個示范，因為AVI和WAV在文件結(jié)構(gòu)上是非常相似的，不過AVI多了一個視頻流而已。我們接觸到的AVI有很多種，因此我們經(jīng)常需要安裝一些Decode才能觀看一些AVI，我們接觸到比較多的DivX就是一種視頻編碼，AVI可以采用DivX編碼來壓縮視頻流，當然也可以使用其他的編碼壓縮。同樣，WAV也可以使用多種音頻編碼來壓縮其音頻流，不過我們常見的都是音頻流被PCM編碼處理的WAV，但這不表示W(wǎng)AV只能使用PCM編碼，MP3編碼同樣也可以運用在WAV中，和AVI一樣，只要安裝好了相應(yīng)的Decode，就可以欣賞這些WAV了。 在Windows平臺下

22、，基于PCM編碼的WAV是被支持得最好的音頻格式，所有音頻軟件都能完美支持，由于本身可以達到較高的音質(zhì)的要求，因此，WAV也是音樂編輯創(chuàng)作的首選格式，適合保存音樂素材。因此，基于PCM編碼的WAV被作為了一種中介的格式，常常使用在其他編碼的相互轉(zhuǎn)換之中，例如MP3轉(zhuǎn)換成WMA。  2-3 MP3編碼       MP3作為目前最為普及的音頻壓縮格式，為大家所大量接受，各種與MP3相關(guān)的軟件產(chǎn)品層出不窮，而且更多的硬件產(chǎn)品也開始支持MP3，我們能夠買到的VCD/DVD播放機都很多都能夠支持MP3，

23、還有更多的便攜的MP3播放器等等，雖然幾大音樂商極其反感這種開放的格式，但也無法阻止這種音頻壓縮的格式的生存與流傳。MP3發(fā)展已經(jīng)有10個年頭了，他是MPEG(MPEG：Moving Picture EXPerts Group) Audio Layer-3的簡稱，是MPEG1的衍生編碼方案，1993年由德國Fraunhofer IIS研究院和湯姆生公司合作發(fā)展成功。MP3可以做到12:1的驚人壓縮比并保持基本可聽的音質(zhì)，在當年硬盤天價的日子里，MP3迅速被用戶接受，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，MP3被數(shù)以億計的用戶接受。MP3編碼技術(shù)的發(fā)布之初其

24、實是非常不完善的，由于缺乏對聲音和人耳聽覺的研究，早期的mp3編碼器幾乎全是以粗暴方式來編碼，音質(zhì)破壞嚴重。隨著新技術(shù)的不斷導(dǎo)入，mp3編碼技術(shù)一次一次的被改良，其中有2次重大技術(shù)上的改進。 VBR：MP3格式的文件有一個有意思的特征，就是可以邊讀邊放，這也符合流媒體的最基本特征。也就是說播放器可以不用預(yù)讀文件的全部內(nèi)容就可以播放，讀到哪里播放到哪里，即使是文件有部分損壞。雖然mp3可以有文件頭，但對于mp3格式的文件卻不是很重要，正因為這種特性，決定了MP3文件的每一段每一幀都可以單獨的平均數(shù)據(jù)速率，而無需特別的解碼方案。于是出現(xiàn)了一種叫VBR（Variable bitr

25、ate，動態(tài)數(shù)據(jù)速率）的技術(shù)，可以讓MP3文件的每一段甚至每一幀都可以有單獨的bitrate，這樣做的好處就是在保證音質(zhì)的前提下最大程度的限制了文件的大小。這種技術(shù)的優(yōu)越性是顯而易見的，但要運用確實是一件難事，因為這要求編碼器知道如何為每一段分配bitrate，這對沒有波形分析的編碼器而言，這種技術(shù)如同虛設(shè)。正是如此，VBR技術(shù)并沒有一出現(xiàn)就顯得光彩奪目。   專家們通過長期的聲學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)人耳存在遮蔽效應(yīng)。聲音信號實際是一種能量波，在空氣或其他媒介中傳播，人耳對聲音能量的多少即響度或聲壓最直接的反應(yīng)就是聽到這個聲音的大小，我們稱它為響度，表示響度這種能量的單位為

26、分貝（dB）。即使是同樣響度的聲音，人們也會因為它們頻率不同而感覺到聲音大小不同。人耳最容易聽到的就是4000Hz的頻率，不管頻率是否增高或降低，即使是響度在相同的情況下，大家都會覺得聲音在變小。但響度降到一定程度時，人耳就聽不到了，每一個頻率都有著不同的值。         可以看到這條曲線基本成一個V字型，當頻率超過15000Hz時，人耳的會感覺到聲音很小，很多聽覺不是很好的人，根本就聽不到20000Hz的頻率，不管響度有多大。當人耳同時聽到兩個不同頻率、不同響度的聲音時，響度較小的那個也會被忽略，例

27、如：在白天我們很難聽到電腦中散熱風(fēng)扇的聲音，晚上卻成了噪聲源，根據(jù)這種原理，編碼器可以過濾掉很多聽不到的聲音，以簡化信息復(fù)雜度，增加壓縮比，而不明顯的降低音質(zhì)。這種遮蔽被稱為同時遮蔽效應(yīng)。但聲音A被聲音B遮蔽，如果A處于B為中心的遮蔽范圍內(nèi)，遮蔽會更明顯,這個范圍叫臨界帶寬。每一種頻率的臨界帶寬都不一樣，頻率越高的臨界帶寬越寬。       頻率(Hz) 臨界帶寬(Hz) 頻率(Hz) 臨界帶寬(Hz)  50 80 1850 280 

28、 150 100 2150 320  350 100 2500 380  450 110 3400 550  570 120 4000 700  700 140 4800 900 2-6 mp3PRO 編碼  2001年6月14日，美國湯姆森多媒體公司(Thomson Multimedia 

29、;SA)與佛朗赫弗協(xié)會(Fraunhofer Institute)于6月14日發(fā)布了一種新的音樂格式版本，名稱為mp3PRO，這是一種基于mp3編碼技術(shù)的改良方案，從官方公布的特征看來確實相當吸引人。從各方面的資料顯示，mp3PRO并不是一種全新的格式，完全是基于傳統(tǒng)mp3編碼技術(shù)的一種改良，本身最大的技術(shù)亮點就在于SBR（Spectral Band Replication 頻段復(fù)制），這是一種新的音頻編碼增強算法。它提供了改善低位率情況下音頻和語音編碼的性能的可能。這種方法可在指定的位率下增加音頻的帶寬或改善編碼效率。SBR最大的優(yōu)勢就是在低數(shù)據(jù)速率下

30、實現(xiàn)非常高效的編碼，與傳統(tǒng)的編碼技術(shù)不同的是，SBR更像是一種后處理技術(shù)，因此解碼器的算法的優(yōu)劣直接影響到音質(zhì)的好壞。高頻實際上是由解碼器（播放器）產(chǎn)生的，SBR編碼的數(shù)據(jù)更像是一種產(chǎn)生高頻的命令集，或者稱為指導(dǎo)性的信號源，這有點駇idi的工作方式。我們可以看到，mp3PRO其實是一種mp3信號流和SBR信號流的混合數(shù)據(jù)流編碼。有關(guān)資料顯示，SBR技術(shù)可以改善低數(shù)據(jù)流量下的高頻音質(zhì)，改善程度約為30%，我們不管這個30%是如何得來的，但可以事先預(yù)知這種改善可以讓64kbps的mp3達到128kbps的mp3的音質(zhì)水平（注：在相同的編碼條件下，數(shù)據(jù)速率的提升和音質(zhì)的提升不是成正比的，至少人耳聽覺

31、上是這樣的），這和官方聲稱的64kbps的mp3PRO可以媲美128kbps的mp3的宣傳基本是吻合的。   2-7 WMA   WMA就是Windows Media Audio編碼后的文件格式，由微軟開發(fā)，WMA針對的不是單機市場，是網(wǎng)絡(luò)！競爭對手就是網(wǎng)絡(luò)媒體市場中著名的Real Networks。微軟聲稱，在只有64kbps的碼率情況下，WMA可以達到接近CD的音質(zhì)。和以往的編碼不同，WMA支持防復(fù)制功能，她支持通過Windows Media Rights Ma

32、nager 加入保護，可以限制播放時間和播放次數(shù)甚至于播放的機器等等。WMA支持流技術(shù)，即一邊讀一邊播放，因此WMA可以很輕松的實現(xiàn)在線廣播，由于是微軟的杰作，因此，微軟在Windows中加入了對WMA的支持，WMA有著優(yōu)秀的技術(shù)特征，在微軟的大力推廣下，這種格式被越來越多的人所接受。  2-8 RA  RA就是RealAudio格式，這是各位網(wǎng)蟲接觸得非常多的一種格式，大部分音樂網(wǎng)站的在線試聽都是采用了RealAudio，這種格式完全針對的就是網(wǎng)絡(luò)上的媒體市場，支持非常豐富的功能。最大的閃爍點就是這種格式可以根據(jù)聽眾的帶寬來控制自己

33、的碼率，在保證流暢的前提下盡可能提高音質(zhì)。RA可以支持多種音頻編碼，包括ATRAC3。和WMA一樣，RA不但都支持邊讀邊放，也同樣支持使用特殊協(xié)議來隱匿文件的真實網(wǎng)絡(luò)地址，從而實現(xiàn)只在線播放而不提供下載的欣賞方式。這對唱片公司和唱片銷售公司很重要，在各方的大力推廣下，RA和WMA是目前互聯(lián)網(wǎng)上，用于在線試聽最多的音頻媒體格式。  2-9 APE  APE是Monkey's Audio提供的一種無損壓縮格式。Monkey's Audio提供了Winamp的插件支持，因此這就意味著壓縮后的文件不再是單純的壓縮格式

34、，而是和MP3一樣可以播放的音頻文件格式。這種格式的壓縮比遠低于其他格式，但能夠做到真正無損，因此獲得了不少發(fā)燒用戶的青睞。在現(xiàn)有不少無損壓縮方案種，APE是一種有著突出性能的格式，令人滿意的壓縮比以及飛快的壓縮速度，成為了不少朋友私下交流發(fā)燒音樂的唯一選擇。  主流音頻格式的特點及其適應(yīng)性  各種各樣的音頻編碼都有其技術(shù)特征及不同場合的適用性，我們大致講解一下如何去靈活應(yīng)用這些音頻編碼。  4-1 PCM編碼的WAV  前面就提到過，PCM編碼的WAV文件是音質(zhì)最好的格式，Windows平臺下，所有音頻

35、軟件都能夠提供對她的支持。Windows提供的WinAPI中有不少函數(shù)可以直接播放wav，因此，在開發(fā)多媒體軟件時，往往大量采用wav，用作事件聲效和背景音樂。PCM編碼的wav可以達到相同采樣率和采樣大小條件下的最好音質(zhì)，因此，也被大量用于音頻編輯、非線性編輯等領(lǐng)域。  特點：音質(zhì)非常好，被大量軟件所支持。  適用于：多媒體開發(fā)、保存音樂和音效素材。  4-2 MP3  MP3具有不錯的壓縮比，使用LAME編碼的中高碼率的mp3，聽感上已經(jīng)非常接近源WAV文件。使用合適的參數(shù)，LAME編碼的MP3很適合

36、于音樂欣賞。由于MP3推出年代已久，加之還算不錯的音質(zhì)及壓縮比，不少游戲也使用mp3做事件音效和背景音樂。幾乎所有著名的音頻編輯軟件也提供了對MP3的支持，可以將mp3象wav一樣使用，但由于mp3編碼是有損的，因此多次編輯后，音質(zhì)會急劇下降，mp3并不適合保存素材，但作為作品的demo確實相當優(yōu)秀的。mp3長遠的歷史和不錯的音質(zhì)，使之成為應(yīng)用最廣的有損編碼之一，網(wǎng)絡(luò)上可以找到大量的mp3資源，mp3player日漸成為一種時尚。不少VCDPlayer、DVDPlayer甚至手機都可以播放mp3，mp3是被支持的最好的編碼之一。MP3也并非完美，在較低碼率下表現(xiàn)不好。MP3也具有流媒體的基本特

37、征，可以做到在線播放。  特點：音質(zhì)好，壓縮比比較高，被大量軟件和硬件支持，應(yīng)用廣泛。  適用于：適合用于比較高要求的音樂欣賞。  4-3 OGG  Ogg是一種非常有潛力的編碼，在各種碼率下都有比較驚人的表現(xiàn)，尤其中低碼率下。Ogg除了音質(zhì)好之外，她還是一個完全免費的編碼，這對ogg被更多支持打好了基礎(chǔ)。Ogg有著非常出色的算法，可以用更小的碼率達到更好的音質(zhì)，128kbps的Ogg比192kbps甚至更高碼率的mp3還要出色。Ogg的高音具有一定的金屬味道，因此在編碼一些高頻要求很高的樂器獨奏時，Og

38、g的這個缺陷會暴露出來。OGG具有流媒體的基本特征，但現(xiàn)在還沒有媒體服務(wù)軟件支持，因此基于ogg的數(shù)字廣播還無法實現(xiàn)。Ogg目前的被支持的情況還不夠好，無論是軟件的還是硬件的，都無法和mp3相提并論。   特點：可以用比mp3更小的碼率實現(xiàn)比mp3更好的音質(zhì)，高中低碼率下均具有良好的表現(xiàn)。  適用于：用更小的存儲空間獲得更好的音質(zhì)（相對MP3）  4-4 MPC  和OGG一樣，MPC的競爭對手也是mp3，在中高碼率下，MPC可以做到比競爭對手更好音質(zhì)，在中等碼率下，MPC的表現(xiàn)不遜色于Ogg，

39、在高碼率下，MPC的表現(xiàn)更是獨孤求敗，MPC的音質(zhì)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在高頻部分，MPC的高頻要比MP3細膩不少，也沒有Ogg那種金屬味道，是目前最適合用于音樂欣賞的有損編碼。由于都是新生的編碼，和Ogg際遇相似，也缺乏廣泛的軟件和硬件支持。MPC有不錯的編碼效率，編碼時間要比OGG和LAME短不少。  特點：中高碼率下，具有有損編碼中最佳的音質(zhì)表現(xiàn)，高碼率下，高頻表現(xiàn)極佳  適用于：在節(jié)省大量空間的前提下獲得最佳音質(zhì)的音樂欣賞。  4-6 WMA  微軟開發(fā)的WMA同樣也是不少朋友所喜愛的，在低碼率下，有著好過

40、mp3很多的音質(zhì)表現(xiàn)，WMA的出現(xiàn)，立刻淘汰了曾經(jīng)風(fēng)靡一時的VQF編碼。有微軟背景的WMA獲得了很好的軟件及硬件支持，Windows Media Player就能夠播放WMA，也能夠收聽基于WMA編碼技術(shù)的數(shù)字電臺。因為播放器幾乎存在于每一臺PC上，越來越多的音樂網(wǎng)站都樂意使用WMA作為在線試聽的首選了。除了支持環(huán)境好之外，WMA在64-128kbps碼率下也具有相當出色的表現(xiàn)，雖然不少要求較高的朋友并不夠滿意，但更多要求不高的朋友接受了這種編碼，WMA很快的普及開了。  特點：低碼率下的音質(zhì)表現(xiàn)難有對手  適用于：數(shù)字電臺架設(shè)、在線

41、試聽、低要求下的音樂欣賞  4-7 mp3PRO  作為mp3的改良版本的mp3PRO表現(xiàn)出了相當不錯的素質(zhì)，高音豐滿，雖然mp3PRO是通過SBR技術(shù)在播放過程中插入的，但實際聽感相當不錯，雖然顯得有點單薄，但在64kbps的世界里已經(jīng)沒有對手了，甚至超過了128kbps的mp3，但很遺憾的是，mp3PRO的低頻表現(xiàn)也象mp3一樣的破，所幸的是，SBR的高頻插值可以或多或少的掩蓋掉這個缺陷，因此mp3PRO的低頻弱勢反而不如WMA那么明顯。大家可以在使用RCA mp3PRO Audio Player的PRO開關(guān)來

42、切換PRO模式和普通模式時深深的感覺到。整體而言，64kbps的mp3PRO達到了128kbps的mp3的音質(zhì)水平，在高頻部分還略有勝出。  特點：低碼率下的音質(zhì)之王  適用于：低要求下的音樂欣賞  4-8 APE  一種新興的無損音頻編碼，可以提供50-70%的壓縮比，雖然比起有損編碼來太不值得一提了，但對于追求完美注意的朋友簡直是天大的福音。APE可以做到真正的無損，而不是聽起來無損，壓縮比也要比類似的無損格式要好。  特點：音質(zhì)非常好。  適用于：最高品質(zhì)的音

43、樂欣賞及收藏     MPEG提供三種音頻壓縮編碼的等級，分別為I，II和III級（Level I、Level II、Level III）。I級最簡單，其目標是壓縮后每聲道位數(shù)據(jù)率為192Kb/s。II級比I級精度高一些，壓縮后每聲道位數(shù)據(jù)率為128Kb/s。III級增加了不定長編碼、霍夫曼編碼等一些先進的算法，可獲得非常低的數(shù)據(jù)率和較高的保真度，壓縮后每聲道的位數(shù)據(jù)率為64Kb/s。如果要獲得每聲道64Kb/s的數(shù)據(jù)率，采用III級編碼比采樣II級編碼的保真度好；要獲得每聲道128Kb/s的數(shù)據(jù)率，采用III級和

44、II級編碼的效果類似，但III級和II級都比I級的效果好。每聲道128Kb/s的數(shù)據(jù)率或雙聲道256Kb/s的數(shù)據(jù)率可以提供優(yōu)質(zhì)的保真度，因此采用II級壓縮編碼對高保真、立體聲音頻足矣。 聲音響度的基本概念 人耳感覺到的聲音的強弱是聲音的特征之一。振幅越大，響度越大，振幅越小，響度越小。 一)聲音的強弱稱為響度，通常以分貝(dB)來表示響度的大小。 (二)聲波振幅愈大則響度愈大。用力敲打音叉，音叉兩股振動幅度愈大， 便可產(chǎn)生較大振幅的聲波。 反之小力敲打則聲波振幅小。 (三)響度大小可用噪音計測得分貝值。 振幅大小

45、之比較可由示波器之螢?zāi)恢苯佑^察 聲音的強弱叫做響度。響度是感覺判斷的聲音強弱，即聲音響亮的程度，根據(jù)它可以把聲音排成由輕到響的序列。 響度的大小主要依賴于聲強，也與聲音的頻率有關(guān)。 聲波所到達的空間某一點的聲強，是指該點垂直于聲波傳播方向的單位面積上，在單位時間內(nèi)通過的聲能。聲強的單位是瓦/米2。對于2000赫茲的聲音，其聲強為2×10-12瓦/米2就可以聽到，但對于50赫茲的聲音，需5×10-6瓦/米2才能聽到，感覺這兩個聲音的響度相同，但它們的聲強差2.5×106倍。對于同一頻率的聲音，響度隨聲強的增加不是呈線性關(guān)系，聲強增大到1

46、0倍，響度才增大為2倍，聲強增大到100倍，響度才增大為3倍。 響度 - 響度與人的感覺 響度由氣壓迅速變化的振幅(聲壓)大小決定。但人耳對強度的主觀感覺與客觀的實際強度并不一致，人們把對于強弱的主觀感覺稱為響度，其計量單位也為分貝(Db)，它是根據(jù)1000Hz的聲音在不同強度下的聲壓比值，取其常用對數(shù)值的l10而定的。取對數(shù)值的原因是由于強度與響度的增加不是成正比關(guān)系，而是真數(shù)與對數(shù)的關(guān)系！例如聲音強度大到10倍時，聽起來才響了一級(10dB)，強度大到100倍時聽起來才響了兩級(20dB)。對于1000Hz的聲音信號，人耳能感覺到的最低聲壓為2x 10E5Pa，把這一聲壓級定為0dB，當聲壓超過130dB時