计算机音频基础 - 标准和数字音频

数字音频和标准在PC上进行音频播放时

电脑音频是电脑购买中最容易被忽视的方面之一。 几乎没有制造商提供的信息,用户很难弄清楚它们到底是什么。 在本系列文章的第一部分中,我们将介绍数字音频的基础知识,并且可能会列出规格。 另外,我们将看看用于描述组件的几个标准。

数字音频

所有通过计算机系统记录或播放的音频都是数字音频,但是从扬声器系统播放的所有音频都是模拟的。 这两种记录形式的区别在确定声音处理器的能力方面起着重要作用。

模拟音频使用可变比例的信息试图从源头最好地再现原始声波。 这可以产生非常准确的记录,但是这些记录在连接和几代记录之间降低。 数字记录采集声波样本并将其记录为一系列最接近波形的位(1和0)。 这意味着数字录制的质量会根据录制的位数和样本而有所不同,但设备和录制代之间的质量损失要低得多。

位和样品

在查看声音处理器甚至数字录音时,通常会出现位和KHz的条款。 这两个术语是指数字录音可以采用的采样率和音频清晰度。 商用数字音频有三种主要标准:CD音频的16位44KHz,DVD的16位96KHz以及DVD音频和一些蓝光的24位192KHz。

比特深度指的是记录中用于确定每个样本声波振幅的比特数。 因此,16位比特率将允许65536个等级的范围,而24比特允许1670万的等级。 采样率决定沿一秒钟内采样的声波点数。 采样数越多,数字表示越接近模拟声波。

这里需要注意的是采样率与比特率不同。 比特率是指每秒在文件中处理的数据总量。 这基本上是,比特数乘以采样率然后在每个通道的基础上转换为字节。 在数学上,即(比特*采样率*通道)/ 8 。 所以,立体声或双声道的CD音频将是:

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

有了这样的一般理解,在考察音频处理器的规格时,究竟应该考虑什么? 一般来说,最好找一个能够以16位96KHz采样率工作的器件。 这是用于DVD和蓝光电影上5.1环绕声道的音频电平。 对于那些寻求最佳音频清晰度的用户来说,新的24位192KHz解决方案可提供更高的音频质量。

信噪比

用户将遇到的音频组件的另一个方面是信噪比(SNR) 。 这是一个以分贝(dB)表示的数字,用于描述音频信号与音频组件产生的噪音水平的比值。 信噪比越高,音质越好。 如果SNR大于90dB,普通人通常无法区分这种噪声。

标准

说到音频,有各种不同的标准。 最初,英特尔开发了AC'97音频标准,作为对支持DVD 5.1音频声音所需的六个通道的16位96KHz音频标准化支持的一种手段。 从那以后,由于诸如蓝光等高清视频格式,音频方面有了新的进展。 为了支持这些,开发了新的英特尔HDA标准。 这扩展了支持7.1音频支持所需的多达八个30位192KHz通道的音频支持。 现在,这是基于Intel硬件的标准,但大多数标记为7.1音频支持的AMD硬件也可以达到这些相同的水平。

另一个可能涉及的较旧标准是兼容16位Sound Blaster。 Sound Blaster是由Creative Labs创建的音频卡品牌。 Sound Blaster 16是支持CD音频质量计算机音频的16位44KHz采样率的首批主要声卡之一。 这个标准低于新标准,很少再引用。

EAX或环境音频扩展是Creative Labs开发的另一个标准。 它不是一种特定的音频格式,而是一组软件扩展,它修改音频以复制特定环境的效果。 例如,在计算机上播放的音频可能会被设计为听起来像是在一个有很多回声的洞穴中播放。 对此的支持可以存在于软件或硬件中。 如果用硬件渲染,它会使用较少的CPU周期。

自Vista以来EAX的情况在Windows操作系统上变得更加复杂 。 本质上,微软将大部分音频支持从硬件转移到了软件端,以便在系统上实现更高级别的安全性。 这意味着许多处理硬件中的EAX音频的游戏现在正由软件层处理。 其中大部分都是通过软件补丁来处理驱动程序和游戏,但有些老游戏无法再使用EAX效果。 从本质上讲,所有的东西都已经转移到了OpenAL标准中,使得EAX对于传统游戏来说真的很重要。

最后,一些产品可能带有THX标志 。 这基本上是THX实验室认为该产品符合或超过其最低规格的认证。 请记住,获得THX认证的产品不一定会比不具有更好的性能或音质。 制造商必须支付THX实验室的认证过程。

现在我们已经掌握了数字音频的基础知识,现在是时候看一下环绕声和PC