計算機音頻基礎 - 標準和數字音頻

數字音頻和標准在PC上進行音頻播放時

電腦音頻是電腦購買中最容易被忽視的方面之一。 幾乎沒有製造商提供的信息,用戶很難弄清楚它們到底是什麼。 在本系列文章的第一部分中,我們將介紹數字音頻的基礎知識,並且可能會列出規格。 另外,我們將看看用於描述組件的幾個標準。

數字音頻

所有通過計算機系統記錄或播放的音頻都是數字音頻,但是從揚聲器系統播放的所有音頻都是模擬的。 這兩種記錄形式的區別在確定聲音處理器的能力方面起著重要作用。

模擬音頻使用可變比例的信息試圖從源頭最好地再現原始聲波。 這可以產生非常準確的記錄,但是這些記錄在連接和幾代記錄之間降低。 數字記錄採集聲波樣本並將其記錄為一系列最接近波形的位(1和0)。 這意味著數字錄製的質量會根據錄製的位數和样本而有所不同,但設備和錄製代之間的質量損失要低得多。

位和样品

在查看聲音處理器甚至數字錄音時,通常會出現位和KHz的條款。 這兩個術語是指數字錄音可以採用的採樣率和音頻清晰度。 商用數字音頻有三種主要標準:CD音頻的16位44KHz,DVD的16位96KHz以及DVD音頻和一些藍光的24位192KHz。

比特深度指的是記錄中用於確定每個樣本聲波振幅的比特數。 因此,16位比特率將允許65536個等級的範圍,而24比特允許1670萬的等級。 採樣率決定沿一秒鐘內採樣的聲波點數。 採樣數越多,數字表示越接近模擬聲波。

這裡需要注意的是採樣率與比特率不同。 比特率是指每秒在文件中處理的數據總量。 這基本上是,比特數乘以採樣率然後在每個通道的基礎上轉換為字節。 在數學上,即(比特*採樣率*通道)/ 8 。 所以,立體聲或雙聲道的CD音頻將是:

(16位* 44000每秒* 2)/ 8 =每通道192000 bps或192kbps比特率

有了這樣的一般理解,在考察音頻處理器的規格時,究竟應該考慮什麼? 一般來說,最好找一個能夠以16位96KHz採樣率工作的器件。 這是用於DVD和藍光電影上5.1環繞聲道的音頻電平。 對於那些尋求最佳音頻清晰度的用戶來說,新的24位192KHz解決方案可提供更高的音頻質量。

信噪比

用戶將遇到的音頻組件的另一個方面是信噪比(SNR) 。 這是一個以分貝(dB)表示的數字,用於描述音頻信號與音頻組件產生的噪音水平的比值。 信噪比越高,音質越好。 如果SNR大於90dB,普通人通常無法區分這種噪聲。

標準

說到音頻,有各種不同的標準。 最初,英特爾開發了AC'97音頻標準,作為對支持DVD 5.1音頻聲音所需的六個通道的16位96KHz音頻標準化支持的一種手段。 從那以後,由於諸如藍光等高清視頻格式,音頻方面有了新的進展。 為了支持這些,開發了新的英特爾HDA標準。 這擴展了支持7.1音頻支持所需的多達八個30位192KHz通道的音頻支持。 現在,這是基於Intel硬件的標準,但大多數標記為7.1音頻支持的AMD硬件也可以達到這些相同的水平。

另一個可能涉及的較舊標準是兼容16位Sound Blaster。 Sound Blaster是由Creative Labs創建的音頻卡品牌。 Sound Blaster 16是支持CD音頻質量計算機音頻的16位44KHz採樣率的首批主要聲卡之一。 這個標準低於新標準,很少再引用。

EAX或環境音頻擴展是Creative Labs開發的另一個標準。 它不是一種特定的音頻格式,而是一組軟件擴展,它修改音頻以復制特定環境的效果。 例如,在計算機上播放的音頻可能會被設計為聽起來像是在一個有很多迴聲的洞穴中播放。 對此的支持可以存在於軟件或硬件中。 如果用硬件渲染,它會使用較少的CPU週期。

自Vista以來EAX的情況在Windows操作系統上變得更加複雜 。 本質上,微軟將大部分音頻支持從硬件轉移到了軟件端,以便在系統上實現更高級別的安全性。 這意味著許多處理硬件中的EAX音頻的遊戲現在正由軟件層處理。 其中大部分都是通過軟件補丁來處理驅動程序和遊戲,但有些老遊戲無法再使用EAX效果。 從本質上講,所有的東西都已經轉移到了OpenAL標準中,使得EAX對於傳統遊戲來說真的很重要。

最後,一些產品可能帶有THX標誌 。 這基本上是THX實驗室認為該產品符合或超過其最低規格的認證。 請記住,獲得THX認證的產品不一定會比不具有更好的性能或音質。 製造商必須支付THX實驗室的認證過程。

現在我們已經掌握了數字音頻的基礎知識,現在是時候看一下環繞聲和PC