位速和采样率是什么意思

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2024年6月12日发(作者：)

位速和采样率是什么意思

位速是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量。

采样率就是44.1KHz这个值，越高反应音乐效果越好

比特率就一般是128kbps，反映每秒所使用的空间大小（比方硬盘空间大小），同样

是越高反应音乐效果越好。

简单来讲，采样率和比特率就像是坐标轴上的横纵坐标。

横坐标的采样率表示了每秒钟的采样次数。

纵坐标的比特率表示了用数字量来量化模拟量的时候的精度。

采样率类似于动态影像的帧数，比如电影的采样率是24赫兹，PAL制式的采样率是

25赫兹，NTSC制式的采样率是30赫兹。当我们把采样到的一个个静止画面再以采样率

同样的速度回放时，看到的就是连续的画面。同样的道理，把以44.1kHZ采样率记录的

CD以同样的速率播放时，就能听到连续的声音。显然，这个采样率越高，听到的声音和

看到的图像就越连贯。当然，人的听觉和视觉器官能分辨的采样率是有限的，基本上高于

44.1kHZ采样的声音，绝大部分人已经觉察不到其中的分别了。

而声音的位数就相当于画面的颜色数，表示每个取样的数据量，当然数据量越大，回

放的声音越准确，不至于把开水壶的叫声和火车的鸣笛混淆。同样的道理，对于画面来说

就是更清晰和准确，不至于把血和西红柿酱混淆。不过受人的器官的机能限制，16位的声

音和24位的画面基本已经是普通人类的极限了，更高位数就只能靠仪器才能分辨出来了。

比如电话就是3kHZ取样的7位声音，而CD是44.1kHZ取样的16位声音，所以CD就

比电话更清楚。

当你理解了以上这两个概念，比特率就很容易理解了。以电话为例，每秒3000次取

样，每个取样是7比特，那么电话的比特率是21000。而 CD是每秒44100次取样，两

个声道，每个取样是13位PCM编码，所以CD的比特率是44100*2*13=1146600，也

就是说CD每秒的数据量大约是144KB，而一张CD的容量是74分等于4440秒，就是

639360KB＝640MB。

音频文件的采样频率（khz）与位速/码率（kbps）

数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的，实现

这个步骤使用的设备是模/数转换器（A/D）它以每秒上万次的速率对声波进行采样，每一

次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态，称之为样本。将一串的样本连接起来，

就可以描述一段声波了，把每一秒钟所采样的数目称为采样频率或采样率，单位为HZ（赫

兹）。采样频率越高所能描述的声波频率就越高。采样率决定声音频率的范围（相当于音调），

可以用数字波形表示。以波形表示的频率范围通常被称为带宽。要正确理解音频采样可以

分为采样的位数和采样的频率。

1.采样的位数

采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制

和回放的声音就越真实。我们首先要知道：电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。

所以在电脑上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。反之，在播放时则是把数

字信号还原成模拟声音信号输出。采集卡的位是指采集卡在采集和播放声音文件时所使用

数字声音信号的二进制位数。采集卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述

的准确程度。8位代表2的8次方--256，16位则代表2的16次方-- 64K。比较一下，

一段相同的音乐信息，16位声卡能把它分为64K个精度单位进行处理，而8位声卡只能

处理256个精度单位，造成了较大的信号损失，最终的采样效果自然是无法相提并论的。

如今市面上所有的主流产品都是16位的采集卡，而并非有些无知商家所鼓吹的64位

乃至128 位，他们将采集卡的复音概念与采样位数概念混淆在了一起。如今功能最为强大

的采集卡系列采用的EMU10K1芯片虽然号称可以达到32位，但是它只是建立在Direct

Sound加速基础上的一种多音频流技术，其本质还是一块16位的声卡。应该说16位的

采样精度对于电脑多媒体音频而言已经绰绰有余了。

2.音频采样级别（音频采样频率）

数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的，实现

这个步骤使用的设备是模/数转换器（A/D）它以每秒上万次的速率对声波进行采样，每一

次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态，称之为样本。将一串的样本连接起来，

就可以描述一段声波了，把每一秒钟所采样的数目称为采样频率或采率，单位为HZ（赫兹）。

采样频率越高所能描述的声波频率就越高。

采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原

就越真实越自然。在当今的主流采集卡上，采样频率一般共分为22.05KHz、44.1KHz、

48KHz三个等级， 22.05 KHz只能达到FM广播的声音品质，44.1KHz则是理论上的CD

音质界限，48KHz则更加精确一些。对于高于48KHz的采样频率人耳已无法辨别出来了，

所以在电脑上没有多少使用价值。

5kHz的采样率仅能达到人们讲话的声音质量。

11kHz的采样率是播放小段声音的最低标准，是CD音质的四分之一。

22kHz采样率的声音可以达到CD音质的一半，目前大多数网站都选用这样的采样率。

44kHz的采样率是标准的CD音质，可以达到很好的听觉效果。

3. 位速/码率说明

位速是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量。您可能看到过音频文件用 “128–

Kbps MP3” 或 “64–Kbps WMA” 进行描述的情形。bps的英文全称是Bits per

Second，数据传输速率的常用单位。比特是信息技术中的最小单位。文件大小（例如文本

或图像文件）通常以字节（千字节，兆字节）为单位。一字节对应八比特。在数据传输中，

数据通常是串行传输的，即一个比特接一个比特地传输。数据速率的单位是比特每秒，涵

义是每秒串行通过的位数。Kbps 表示 “每秒千字节数”，因此数值越大表示数据越多：

128–Kbps MP3 音频文件包含的数据量是 64–Kbps WMA 文件的两倍，并占用两倍的

空间。（不过在这种情况下，这两种文件听起来没什么两样。原因是什么呢？有些文件格式

比其他文件能够更有效地利用数据， 64–Kbps WMA 文件的音质与 128–Kbps MP3 的

音质相同。）需要了解的重要一点是，位速越高，信息量越大，对这些信息进行解码的处理

量就越大，文件需要占用的空间也就越多。

为项目选择适当的位速取决于播放目标：如果您想把制作的 VCD 放在 DVD 播放器

上播放，那么视频必须是 1150 Kbps，音频必须是 224 Kbps。典型的 206 MHz Pocket

PC 支持的 MPEG 视频可达到 400 Kbps—超过这个限度播放时就会出现异常。

VBR(Variable Bitrate)动态比特率。也就是没有固定的比特率，压缩软件在压缩时根

据音频数据即时确定使用什么比特率。这是Xing发展的算法，他们将一首歌的复杂部分

用高Bitrate编码，简单部分用低Bitrate编码。主意虽然不错，可惜Xing编码器的VBR

算法很差，音质与CBR相去甚远。幸运的是， Lame完美地优化了VBR算法，使之成为

MP3的最佳编码模式。这是以质量为前提兼顾文件大小的方式，推荐编码模式。

ABR(Average Bitrate)平均比特率，是VBR的一种插值参数。Lame针对CBR不佳

的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR也被称为“Safe

VBR”，它是在指定的平均Bitrate内，以每50帧(30帧约1秒)为一段，低频和不敏感频

率使用相对低的流量，高频和大动态表现时使用高流量。举例来说，当指定用192kbps ABR

对一段wav文件进行编码时，Lame会将该文件的85%用192kbps固定编码，然后对剩

余15%进行动态优化：复杂部分用高于192kbps 来编码、简单部分用低于192kbps来编

码。与192kbps CBR相比，192kbps ABR在文件大小上相差不多，音质却提高不少。ABR

编码在速度上是VBR编码的2到3倍，在128-256kbps范围内质量要好于CBR。可以做

为 VBR和CBR的一种折衷选择。

CBR(Constant Bitrate)，常数比特率，指文件从头到尾都是一种位速率。相对于VBR

和ABR来讲，它压缩出来的文件体积很大，但音质却不会有明显的提高。

对MP3来说Bitrate是最重要的因素，它用来表示每秒钟的音频数据占用了多少个

bit(bit per second,简称bps)。这个值越高，音质就越好，但是人耳的分辨能力有限，到

达一定的值的时候人耳就听不出分别来了。但是这个值也不是越大越好，因为位速越大，

生成的音频文件体积就越大，现在常见的位速有128Kbps等。

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