关于24bit/96khz, 192khz音源的一些疑问 [复制链接]

对于高频主音的高频泛音，44k的采样频率显然连很多客观存在的信息，在时间轴上，就记录不下来了。何况采样频率同声学频率还不可能同步，有时间差，所以在记录的时候直接就损失一次，根本上就造成数字技术录音远比模拟技术录音差太多这个结果。所以 优秀的数字音乐产品，还是只能依靠模拟技术录音转数字格式调音后而得，这个是当下数字音频技术的短板，而且未来会依然存在。退一万步讲，电信号在从介质到扬声器这个输出端之间的线路上，相当数量的信号以热能的形式损失掉，也就是说，本来在音源中存在的信息，由于发热就压根到不了扬声器这个输出设备，提升电压大功率来减少热损失以提高声电转换效率的方式是亡羊补牢，再用分频的放大电路来私人调制，直接修改了音源的内容，且不论私人的音乐欣赏水平到如何程度，能调得更靠近它应该的表现还是被调得乱七八糟。对于调音师的音乐成品，大数据量和纯放大电路的应用，积极意义就在这里。不需要你个人用户来条，五音不全的私人用户有什么水平来调

您大概还是没有理解我  我的研究领域让我只了解在数字信号处理领域  对于这个领域  我在我之前说的任何结论都是完全正确的  除此之外的领域（模拟电路，声学） 我是怀着humble and curious 的心态来求问的  或许我没办法一句话两句话解释我的意思 我理解声音的质量和非常多的因素有关 （我之前的同事有和我谈起过，南京大学的声学硕士毕业）正因为如此 对于我不了解到领域  我从来不敢妄加多言  因为我也理解不了 开篇我也说了  希望能得到信号处理领域的一些知识理论来解释  如果最基本的采样定律在声音这里发生了偏差 那将是非常有趣的  

PS: 至于您说的泛音 这么基本的知识我们普通工程师自然是懂的

我所说的采样频率和你回帖里说的采样频率是两回事 我的采样频率是信号处理理论上的采样频率 所以我说你没理解我是没有错的 当然 在这种咬文嚼字的问题上纠结不清没有任何意义  正如我开篇所说  我寻求的更多是在数学或者信号处理理论上的解释

Why is 96 kHz better?

It has to do with the Analog to Digital (A/D) converter. A Mr. Nyquist found out that the sampling frequency of an A/D converter must be twice the audio frequency we want it to convert. Humans hear up to 18 kHz, give or take, unless they have ruined their ears in front of Marshall stacks, 147 Leslie’s and other blasters.
So a converter with the traditional 44.1 or 48 kHz sampling rate can convert up to 22.05 of 24 kHz audio, well above what even a newborn can hear.
So why 96 kHz is better? To answer this question we have to dig deeper. If an A/D converter receives frequencies that are above the Nyquist frequency (e.g. overtones at 30 kHz) it does not simply ignore them. It ‘folds’ them back into the audible frequency spectrum, resulting in false tones. The solution to this problem is a filter in the analog part of the converter that filters all frequencies above 22 kHz, so they can’t fold back. These filters are called brick wall filters, because they stand there like a brick wall that doesn’t let anything trough. Unfortunately, small portions of the audio are bouncing back from this ‘wall’, creating so called artifacts (turbulence/ distortion) in the high frequencies that are audible.
By raising the sample frequency from 44.1 kHz to 96 kHz (audio from 22.05 to 48 kHz), the filter frequency can be raised too (from 22 kHz to approx. 35 kHz). The filter can be smoother (like tilting the wall). The back-bouncing gets reduced and only affects frequencies above 20 kHz.

无争鸣无提高   刚刚来了兴致正好搜到一篇短文  解释了96k的优点  而且正好也是在我研究的领域内的解释  觉得挺靠谱  简而言之   理论是正确的  但是实施起来被一个滤波器打了折扣   而高采样率正好弥补了这个折扣   让声音更加真实

If all the numbers below are spinning your head, just think of a painting in digitized form.
With a low resolution, you get the idea of the picture, but it looks rough and grainy. With a higher resolution the picture looks fine and smooth. With an extremely high resolution the digitized print would almost identically resemble the original painting. 16 bit gives you 65,536 ‘pixels’, 24 bit gives you over 16 Million ‘pixels’.
Technically speaking, the resolution of the audio signal in a 16 bit system is 65,536 steps. Each bit gives you 6 dB dynamics. In the ideal world, 16 bit would give your music 96 dB dynamics. In the real world, 1-2 bits = 6-12 dB are noise, and about 18dB = 3 bit have to be left as headroom to merge tracks, add EQ etc. So a normal 16 bit recording is really a 11-12 bit recording = 72 dB dynamics and 4,096 steps resolution.
The resolution of the audio signal in a 24 bit system is 16,777,216 steps. With 6dB dynamics per bit, 24 bit give your audio a theoretical 144 dB dynamics. Subtract the 4 bits for noise and headroom and you have a usable resolution for your music of 20 bit = 120 dB dynamics.

至于为什么要用24bit  上文同样给出了靠谱的答案   原来16bit真正能达到的信噪比只有72db 已经低于人耳的分辨率了 所以理论上24bit确实有用的哦

你的问题，就在于，你目前所掌握的知识结构，不能完成从电气属性到声学属性的映射。你贴了后边两段英文引用，正是计算机声学最基础又最关键的一个知识。可能将来你会理解并掌握吧。既然你是态度认真的，那我就多说点。而且我非常鼓励你直接阅读国外录音工程的相关文字记录，即使中国传媒大学的教材，也是花大钱从国外引进版权再翻译成中文来教授的，而且还存在教师普遍接触不到国外那些教学设备的严重问题。

80年代定义的数字音频框架，为什么是44k，加载低通滤波器不是你说的打折扣，在电气上有原因而且必要的。乐器声学是物理声学的应用及分支，电声学要把他关联起来靠的是时钟电路，有些播放机能在播放过程中变调，改变就是这个基础时钟电路内电流的震荡频率，这个参照系一变，数学上定义的频率重放出来后，还原音调的高度就跟着变了。这个时钟电路质量的 优劣，及决定音准又决定时长的准确性，对应到音乐节拍的精确程度。你说加载低通滤波器是打折扣，好嘛，看看不加载会有什么结果。简单点，就以44k的震荡电流来采样5k物理声学频率，电路上产生两个频率：一个是被采样频率5k，另一个是44-5=39k，39k听不到，粗糙点，的确可以不管他。问题来啦，电路内部的高频噪音无法回避，偏就产生一个39k的电噪音，44-39=5k的另一个电噪音同时产生，5k这个噪音被扬声器还原后是人耳能听觉的。还原音质的性噪比 降低了吧。为了避免电路内部的高频噪音降低音质性噪比，架设22k的低通滤波器，只允许低于人耳极限22k的频率通过，高于他的直接屏蔽。这就是你所指的打折扣。话到此处，为什么说普通cd的44.1，22k的两倍，就是这么来的。这就是你说的打折扣。多的不讲啦，你说你晓得一些声学基础知识，偏又没看到你能融会贯通。至于96,192还是现在的384k，对于弦振动乐器尤其是拉弦乐器，像大提琴，中国的二胡之类振动体长度大的乐器，不熟悉，没有研究过，是哪个采样频率的还原好，我说再多也是白搭。你说是弥补打折扣的遗憾，我就更加遗憾啦。稍微动脑筋一下，既然要假设低通滤波器，又提升采样频率来弥补，这是玩什么矛什么盾啊。不能理解，和谈掌握呢。你引用的英文中提及到人耳听觉up to 18k，我要指出，这个表态不准确，不确切，甚至不 严谨。理性的的说法是，普通人由于年久碍于听力损伤，到了18k“以上”便听觉“迟钝”，而不是up to，对于经过声乐练耳系统训练的人，譬如职业歌唱家，演奏家，那些人的听觉灵敏着呢，普通人又不能理解啦。那些花腔女高音控制她自己声带产生泛音的能力好得很，普通人他也不懂什么是泛音，你说你是懂得，偏就还有这些问题出来。你系统的学一下各种振动体的震动规律吧，再额外学一下心理声学跟物理声学的关系，超过18k的频率就存在心理声学同物理声学的背离问题，低于200k也存在同样性质的问题。最关键的是，映射到你喜爱的电器属性方面上。至于计算机声学，从你表达的文字来看，我只有跑路了。看得出来，正如你所言，你就是个工程师，这个我可不给你打折扣，多嘴啦
我重申一遍，叫你“系统的”来学且看这个交叉学科，不是要贬低谁，我告诉你一个实际，全亚洲最顶尖的录音房在cctv，设备顶呱呱，花大钱买回来的，他那边有过拿录音大奖的作品吗？大陆的录音师要想有点成就 ，都是硬着头皮凑钱出去虚心学去的，还看能理解到什么程度，跨了那么多个学科，所以有些问题一时半会儿理解不了也不丢脸。反过来说，同样的问题也就不值得对一般人讲，讲出来也十有八九白讲。知识结构完整起来，你的这些问题自然迎刃而解，就凭你现在所掌握的知识，你还是理解不了，声电系统是电气技术面向声学领域的 应用，不懂声学，从何谈起嘛，而且你还有一个误解，把重采样同更高频率采样弄混淆了，我可以直白的告诉你，对于传统乐器，就是真实的乐器录音数据，重采样的结果，感性的讲是糟糕的，听感上是明显失真的。这与用更高频率采样真实乐器录音进而得到相关的数据，压根不是一回事。自己找答案去吧。进一步，对于非传统乐器，诸如合成器啊，自然界不存在或难以被人听到 有不熟悉的声音，我个人认为，大可以重采样，因为不存在失真不失真的问题

原帖由 apeflacwo 于 2011-11-11 11:24:00 发表对于高频主音的高频泛音，44k的采样频率显然连很多客观存在的信息，在时间轴上，就记录不下来了。何况采样频率同声学频率还不可能同步，有时间差，所以在记录的时候直接就损失一次，根本上就造成数字技术录音远比模拟技术录音差太多这个结果。所以 优秀的数字音乐产品，还是只能依靠模拟技术录音转数字格式调音后而得，这个是当下数字音频技术的短板，而且未来会依然存在。退一万步讲，电信号在从介质到扬声器这个输出端之间的

"何况采样频率同声学频率还不可能同步，有时间差，所以在记录的时候直接就损失一次，根本上就造成数字技术录音远比模拟技术录音差太多这个结果。"不仅是幅度上的损失，还产生相移！原来这才是高采样率的主要意义所在！既然如此模拟录音为何衰落，应该先模拟录再进行数字化才是正道，毕竟数字化不需同步进行，可以把采样率取得很高。