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音頻信號

首先先百度一下音頻信號，

音頻信號是（Audio）帶有語音、音樂和音效的有規(guī)律的聲波的頻率、幅度變化信息載體。 根據(jù)聲波的特征，可把音頻信息分類為規(guī)則音頻和不規(guī)則聲音。其中規(guī)則音頻又可以分為語音、音樂和音效。規(guī)則音頻是一種連續(xù)變化的模擬信號，可用一條連續(xù)的曲線來表示，稱為聲波。聲音的三個要素是音調(diào)、音強和音色。聲波或正弦波有三個重要參數(shù)：頻率 、幅度和相位 ，這也就決定了音頻信號的特征。

人耳聽力頻率范圍

生活中存在各種正弦波，但并不是所有的波都能被人耳聽到。比如說我們手機通信的信號，wifi信號，以及陽光都是一種波，但并不能被人聽見。

正常人耳聽見聲音的頻率范圍是 20Hz 到 2 萬 Hz 。相同強度的聲音如頻率不同的話，聽起來的響度是不一樣的。至敏感的頻率是 3000 和 4000Hz 。

所以聲波的信號基本上只要關(guān)注2wHz以內(nèi)就好了。

奈奎斯特采樣定理

聲音本質(zhì)上是一種模擬信號，但在計算機或者在其他數(shù)字設(shè)備上傳輸時，我們要把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，需要進行采樣。

奈奎斯特采樣定理如下：

在進行模擬/數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率fs.max大于信號中最高頻率fmax的2倍時(fs.max>2fmax)，采樣之后的數(shù)字信號完整地保留了原始信號中的信息。

這個定理描述的很簡單，證明其實也不難，對于聲音信號，只要采樣的頻率大于2*2wHz=4WHz的話，我們就可以聽到無損的音質(zhì)了。

上面說人耳聽力敏感的范圍主要是在4000Hz，所以我們一般聽到的音樂其實是使用8000Hz頻率進行采樣的。這里可以看下最近比較火的芒種這首歌。