1bit为什么等于6dB?

Question

1bit为什么等于6dB?

Answer 1

采样率：
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.对于每个采样系统均会分配一定存储位（bit数）来表达声波的声波振幅状态,称之为采样分辩率或采样精度,每增加一个bit,表达声波振幅的状态数就翻一翻,并且增加6db的动态范围态,即6db的动态范围,一个2bit的数码音频系统表达千种状态,即12db的动态范围,以此类推.如果继续增加bit数则采样精度就将以非常快的速度提高,可以计算出16bit能够表达65536种状态,对应,96db 而20bit可以表达1048576种状态,对应120db.24bit可以表达多达16777216种状态.对应144db的动态范围,采样精度越高,声波的还原就越细腻.（注：动态范围是指声音从最弱到最强的变化范围）人耳的听觉范围通常是20HZ~20KHZ.
根据奈魁斯特（NYQUIST）采样定理,用两倍于一个正弦波的频繁率进行采样就能完全真实地还原该波形,因此一个数码录音波的休样频率直接关系到它的最高还原频率指标例如,用44.1KHZ的采样频率进行采样,则可还原最高为22.05KHZ的频率-----这个值略高于人耳的听觉极限,(注：可录MD,例R900的取样频率为44.1KHZ并且有取样频率转换器,可将输入的32KHz/44.1KHZ/48KHZ转换为该机的标准取样频率44.1KHZ的还原频率足已记示和真实再现世界上所有人再能辩的声音了,所以CD音频的采样规格定义为16bit.44KHZ,即使在最理想的环境下用现实生活中几乎不可能制造的高精密电子元器件真实地实现了16bit的录音,仍然会受到滤波和声特定位等问题的困扰,人们还是能察觉出一些微小的失真所以很多专业数码音频系统已经使用18bit甚至24bit 进行录音和回放了.