这篇建议老鸟不用看, 因为讲的都是基础的理论而已. 以前声音的收录都是用类比的方式, 例如说在LP(Vinyl Disk)上面刻痕的深度 就代表当时的气压(声音是借由气压的变动所传波的). 而新的类比储存的方式 则是纪录一连串时间点上面空气压力, 也就是说你把数位的音讯资料解码之後, 可以看到类似以下格式的内容: t f(t) 1 4.25500 2 5.53621 3 3.11325 4 -0.95501 5 -3.38509 6 -2.15961 ... etc 他的意思是, 在时间t的时候, 麦克风测量到的声波压力为f(t). 一般来说, 在一个音乐档案里面会有好几百万条这样的资讯. 当我们这样纪录声音的时候, 有几个值得我们考量的问题: 1. 我们多久纪录一次? 如果两次纪录之间的时间太短, 那将会用到比较多的资源, 例如说储存空间跟电能. 再说, IC的速度有限, 他不可能处理太大的资料量. 如果纪录时间间隔太长的话, 我们将损失太多资料. 每秒纪录几次就是采样率. 2. 我们纪录需要多少的精准度, 因为在数位时代, 数字是用零和一代表的, 也就是说 , 我们不时需要将资料四舍五入. 我们如果用十六个零与一来纪录一个气压, 那 一个气压值可能有65536种可能的数字, 我们在转换的过程中, 只能选择离实际数值 最近的来纪录. Eg, 假如实际的气压是15.7, 那我们只能记成16. 这两个问题, 构成我们常见的声音格式规格. 48kHz/16bit 代表每秒钟纪录 四万八千个纪录, 每个纪录有十六个零与一. 同理, 192kHz/24bit, 代表 十九万两千个纪录每秒, 每个纪录有二十四个零与一. 现在我们将回答刚刚提出的第一个问题. 第一个问题的答案就是一个叫做 Nyquist-Shannon Sampling Theorem的理论. 这理论说, 当一个讯号里面, 最高的频率为f Hz, 那我们每秒中只需要纪录2f 个纪录, 就能完整无缺的 纪录这个讯号, 就连在两个纪录点之间的讯号也能从纪录到的讯号中间推 出来, 而且这个推出来的中间的数字, 经过数学的证明, 保证是正确的. 在人所能听到的声音里面, 最低是20Hz, 最高大约在20kHz, 所以说, 根据, 刚刚理论, 大约每秒纪录四万个纪录就能完整的纪录声音. 当然, 由於我们的世界不是理想的, 总是会有一些不理想的因素会让你的 声音变质, 所以说, 采样率一般都会比40kHz高. 例如说CD的44.1kHz, 或是 常见的48kHz. 当然, 也有人为了避免损失资料, 使用96kHz甚至是192kHz的 采样率来避免资料损失. 再来, 我们要讲的是过采样(Oversampling, 不知道中文翻的对不对), 这方面 理论可能对不是本科系的人有一点困难, 所以如果没有兴趣可以跳过. 我们在 做类比跟数位的转换的时候, 会有一个问题. 在早期的DAC(数位转类比IC)里面 转出来的讯号会呈现阶梯状, 例如说这样: -------+ | +-------- | | | | +------+ | | +-------+ | | +-------+ 这每个阶梯就是一个采样. 假如我们拿这去做频率分析, 会发现有许多的 高频存在, 这些高频(超过20kHz)不存在原本的声音里面, 很明显的, 这些 是DAC Aliasing 所造成的杂讯. 当然, 由於有许多现代的DAC架构(Eg: Sigma-Delta) 在高频下面运作, 所以说, 也会造成高频的杂讯. 对於这种高频的杂讯, 我们应付他的方法就是使用滤波器. 滤波器会将高於某些 频率的讯号给率调. 当然, 滤波器有两个问题: (以下指一阶RC滤波器) 1. 滤的不乾净, 假设我们要滤20kHz以上的东西, 当有一个40kHz的讯号, 这讯号只会被减半, 当有一个100kHz的讯号, 这讯号只会被除以五, 以此类推. 2. 项位会改变, 再接近他要滤的频率的时候, 讯号的像位会改变. 也就是说 会有延迟. 以上是一阶的RC滤波器的问题, 当我们使用多几阶的滤波器时, 1的问题会改善, 但是2的问题会加重. ( 鱼与熊掌不可间得的意思 ) 在这种情况下, 我们需要同时解决1和2的话, 我们使用一种叫做Oversampling 的技巧. 这技巧就是提高我们的采样滤. 我们将输入的讯号做处理, 假设 输入的是48kHz, 我们就用数学运算算出中间的点, 把讯号变成n*48kHz ( n 随IC而定 ), 我们在产生点时, 我们要比免产生高於某频率(20kHz)的讯号. 这整个产生多的点的过程, 我们一般叫他做Digital Interpolation Filter, 因为他就像滤波器一样, 滤掉20kHz ~ n*48kHz之间的讯号. 此时输出的讯号 就没有这个频段的讯号, 所以我们可以简单的用一个一阶的RC滤波器, 滤掉 高於n*48 kHz的杂讯. 此时我们不需要担心问题2, 因为我们的滤波器频率离 20kHz 有一段距离, 像位更改不会更改到那麽远. 我们也不用担心问题1, 因为 滤波器的频率离n*48 kHz也有一段距离, 所以不用担心滤的不够乾净. 现在最高阶的DAC IC, TI PCM1792A, 以及跟他同一系列的DAC IC, 都是 使用这项技术来达到很高的SNR. PCM1792A的n=8, 所以他实际转换的 采样滤是输入的8倍. ---------------------------------------------------------------------------- 看到这里还没有END的人, 谢谢你耐心的看完. 对於原Po的问题, 你那个采样率是音效卡的设定, 他只是当档案格式 跟设定不同的时候做转换而已, 他不会改变你档案真正使用的采样率. 所以, 其实没什麽差别. --

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