语音芯片选型基础,如何计算声音文件的大小?
声卡对声音的处理质量可以用三个基本参数来衡量,即采样频率、采样位数和声道数。
采样频率是指单位时间内的采样次数。采样频率越大,采样点之间的间隔就越小,数字化后得到的声音就越逼真,但相应的数据量就越大。声卡一般提供11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz等不同的采样频率。
采样位数是记录每次采样值数值大小的位数。采样位数通常有8bits或16bits两种,采样位数越大,所能记录声音的变化度就越细腻,相应的数据量就越大。
采样的声道数是指处理的声音是单声道还是立体声。单声道在声音处理过程中只有单数据流,而立体声则需要左、右声道的两个数据流。显然,立体声的效果要好,但相应的数据量要比单声道的数据量加倍。
不经过压缩声音数据量的计算公式为:
数据量(字节/秒)= (采样频率(Hz)*采样位数(bit)*声道数)/ 8
其中,单声道的声道数为1,立体声的声道数为2。
应用举例
【例1】请计算对于5分钟双声道、16位采样位数、44.1kHz采样频率声音的不压缩数据量是多少?
解:
根据公式:
数据量=(采样频率×采样位数×声道数×时间)/8
得,数据量=[44.1×1000×16×2×(5×60)] /(8×1024×1024)
=50.47MB
因此,声音的不压缩数据量约为50.47MB。
计算时要注意几个单位的换算细节:
时间单位换算:1分=60秒
采样频率单位换算:1kHz=1000Hz
数据量单位换算:1MB=1024×1024=1048576B
【例2】请计算对于双声道立体声、采样频率为44.1kHz、采样位数为16位的激光唱盘(CD-A),用一个650MB的CD-ROM可存放多长时间的音乐。
解:
已知音频文件大小的计算公式如下:
文件的字节数/每秒=采样频率(Hz)采样位数(位)声道数/8
根据上面的公式计算一秒钟时间内,采样频率为44.1kHz、采样位数为16位,双声道立体声激光唱盘(CD-A)的不压缩数据量。
(44.1×1000×16×2)/8=0.168MB/s
那么,一个650MB的CD-ROM可存放的时间为 (650/0.168)/(60×60)=1.07小时,答约1个小时即可。
思考题
如果采样速率为22.05kHz,分辨率为32位,单声道,上述条件符合CD质量的红皮书音频标准,录音的时间长度为10秒的情况下,文件的大小为多少?
参考答案:882KB。
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