采樣精度和采樣頻率

1、采樣精度采樣精度決定了記錄聲音的動態(tài)范圍，它以位（Bit）為單位，比如8位、16位。8位可以把聲波分成256級，16位可以把同樣的波分成65,536級的信號?？梢韵胂螅粩?shù)越高，聲音的保真度越高。采樣精度樣本大小是用每個聲音樣本的位數(shù)bit/s（即bps）表示的，它反映度量聲音波形幅度的精度。例如，每個聲音樣本用16位（2字節(jié)）表示，測得的聲音樣本值是在065536的范圍里，它的精度就是輸入信號的1/65536。樣本位數(shù)的大小影響到聲音的質(zhì)量，位數(shù)越多，聲音的質(zhì)量越高，而需要的存儲空間也越多；位數(shù)越少，聲音的質(zhì)量越低，需要的存儲空間越少。采樣精度的另一種表示方法是信號噪聲比，簡稱為信噪比（si

2、gnal-to-noiseratio,SNR）,并用下式計算：SNR=10log（Vsignal）2/（Vnoise）2=20log（Vsignal/Vnoise）其中，Vsignal表示信號電壓，Vnoise表示噪聲電壓；SNR的單位為分貝（dB）。例1:假設(shè)Vnoise=1,采樣精度為1位表示Vsignal=21,它的信噪比SNR=6分貝。例2:假設(shè)Vnoise=1,采樣精度為16位表示Vsignal=216,它的信噪比SNR=96分貝。采樣頻率科技名詞定義中文名稱：采樣頻率英文名稱：samplingfrequency定義：在模數(shù)轉(zhuǎn)換器中采樣時間間隔的倒數(shù)。是微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的一個重要參

3、數(shù)。所屬學(xué)科：電力（一級學(xué)科）；繼電保護(hù)與自動化（二級學(xué)科）本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布采樣頻率，也稱為采樣速度或者采樣率，定義了每秒從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。采樣頻率的倒數(shù)是采樣周期或者叫作采樣時間，它是采樣之間的時間問隔。通俗的講采樣頻率是指計算機(jī)每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質(zhì)、音調(diào)，衡量聲卡、聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。簡介采樣頻率只能用于周期性采樣的采樣器，對于非周期性采樣的采樣器沒有規(guī)則限制。采樣頻率的常用的表示符號是fs。通俗的講采樣頻率是指計算機(jī)每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質(zhì)、音調(diào)，衡量聲卡、聲音文件的

4、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣頻率越高，即采樣的間隔時間越短則在單位時間內(nèi)計算機(jī)得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對聲音波形的表示也越精確。采樣頻率與聲音頻率之間有一定的關(guān)系，根據(jù)奎斯特理論，只有采樣頻率高于聲音信號最高頻率的兩倍時，才能把數(shù)字信號表示的聲音還原成為原來的聲音。這就是說采樣頻率是衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。定理采樣定理采樣定理表明采樣頻率必須大于被采樣信號帶寬的兩倍，另外一種等同的說法是奈奎斯特頻率必須大于被采樣信號的帶寬。如果信號的帶寬是100Hz，那么為了避免混疊現(xiàn)象采樣頻率必須大于200Hzo換句話說就是采樣頻率必須至少是信號中最大頻率分量頻率的兩倍，否則就不能從信號采樣中恢復(fù)原

5、始信號。視頻系統(tǒng)在模擬視頻中，采樣率定義為幀頻和場頻，而不是概念上的像素時鐘。圖像采樣頻率是傳感器積分周期的循環(huán)速度。由于積分周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重復(fù)所需時間，采樣頻率可能與采樣時間的倒數(shù)不同。50Hz-PAL視頻60/1.001Hz-NTSC視頻當(dāng)模擬視頻轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻的時候，出現(xiàn)另外一種不同的采樣過程，這次是使用像素頻率。一些常見的像素采樣率有：13.5MHz-CCIR601、D1video高頻luminance成分的混淆現(xiàn)象作為moirepattern出現(xiàn)。音頻在數(shù)字音頻領(lǐng)域，常用的采樣率有：8,000Hz-電話所用采樣率，對于人的說話已經(jīng)足夠11,025Hz22,050Hz-無線電廣播所用采樣

6、率32,000Hz-miniDV數(shù)碼視頻camcorder、DAT(LPmode)所用采樣率44,100Hz-音頻CD,也常用于MPEG-1音頻(VCD,SVCD,MP3)所用采樣率PCM錄音機(jī)所47,250Hz-NipponColumbia(Denon)開發(fā)的世界上第一個商用用采樣率48,000Hz-miniDV、數(shù)字電視、DVD、DAT、電影和專業(yè)音頻所用的數(shù)字聲音所用采樣率50,000Hz-二十世紀(jì)七十年代后期出現(xiàn)的3M和Soundstream開發(fā)的第一款商用數(shù)字錄音機(jī)所用采樣率50,400Hz-三菱X-80數(shù)字錄音機(jī)所用所用采樣率96,000或者192,000Hz-DVD-Audio、一些LPCMDVD音軌、BD-ROM（藍(lán)光盤）音軌、和HD-DVD（高清晰度DVD）音軌所用所用采樣率2.8224MHz-SACD、索尼和飛利浦聯(lián)合開發(fā)的稱為DirectStreamDigital的1位sigma-deltamodulation過程所用采樣率?？傊?dāng)前聲卡常用的采樣頻率一般為44.1KHz（每秒采集聲音樣本44.1千次）11KHz、22KHz、和48KHz。11KHz的采樣率獲得的聲音稱為電話音質(zhì)，基本上能讓你分辨出通話人的聲音；22KHz稱為廣播音質(zhì)；44.1KHz稱為CD音質(zhì)。采樣頻率越高，獲得的聲音