音频抖动

什么是音频抖动?

音频抖动是一种音频处理技术,它在将数字音频信号转换为较低的数据格式之前将类似噪声的信号添加到数字音频信号中。 这通常是为了确保数字的准确性 音频采样 改善并最小化量化误差的影响。 当数字音频信号被记录或编辑时,它们被量化为离散值(样本)。 音频格式的分辨率越高,可用于描述音频信号的离散值就越多,这意味着精度越高。 然而,由于舍入误差和其他因素,在将信号从较高分辨率转换为较低分辨率时,可能会出现不可避免的量化误差。 在安静的段落中,使用较少的位来表示波形,从而导致可听见的伪影和失真 - 量化误差。 因此,特别安静的信号受益于抖动的使用。 通过添加具有特定噪声频谱的抖动信号,可以将量化误差降低到难以察觉的水平。 因此,音频抖动是创建高质量数字音频录音时的一个重要过程,否则信号将被量化噪声(模拟信号转换为数字信号时产生的噪声)包围。

什么是量化噪声?

量化噪声是将模拟信号转换为数字信号时产生的噪声。 当模拟信号转换为数字信号时,它被分解为一系列称为量化级别的离散值。 由于模拟信号是连续的,因此无法将其完美分解为离散的量化级别。 这会引入一种称为量化误差的误差,它会使信号失真。 当量化误差与随机噪声结合时,就会产生量化噪声。 可以通过抖动将噪声降至最低,抖动会向信号中添加人为噪声。 这有助于将量化误差分散到更广泛的频率分布上,从而减少量化噪声。 量化噪声是可以听到的,尤其是在低分辨率和位深度时。 然而,在较高的分辨率和位深度下,量化噪声通常不太可闻,并且可以通过使用降噪算法进一步降低。

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什么是量化误差?

量化误差是数字化时发生的误差 Aufnahme 或可能发生模拟模拟信号的处理。 它们是在将模拟信号转换为离散值(样本)以进行数字存储或处理时创建的。 量化将模拟信号分解为以数字格式存储的离散值。 数字格式的分辨率,即可用离散值的数量,决定了模拟信号再现的精度。 如果模拟信号介于两个离散值之间,则会四舍五入到最接近的离散值。 此舍入过程会导致错误,显示为 量化误差或舍入误差 称为是。 量化误差的大小取决于数字格式的分辨率和舍入的精度。 格式的分辨率越高,量化误差越小。

为什么高分辨率有利于音乐制作?

数字音频播放中的更高分辨率通常与更高的采样率和/或更高的位深度相关。 采样率表示每秒对模拟信号进行采样以生成数字信号的频率。 更高的采样率意味着模拟信号的采样频率更高,从而获得更高的精度。 音频 CD 的典型采样率为 44,1 kHz,而 FLAC 或 MQA 等高分辨率音频格式支持高达 192 kHz 甚至更高的采样率。 位深度是指用于表示样本的位数。 更高的位深度意味着更多的位可用于表示信号电平。 位深度越高,级别数越大,即信号可以呈现的离散值越多。 因此,更高的位深度意味着 动力方 信号的大小可以更大,从而提高音频信号的准确性和清晰度。 总体而言,更高的采样率和更大的位深度通常会带来更好的音质和更自然的声场,尤其是在包含大量细节和细微差别的音乐中。 然而,更高的分辨率也需要更多的存储容量和更高的音频信号处理要求,无论是录制还是播放。

什么时候应该使用哪种抖动?

选择正确的抖动取决于几个因素,包括录音方法、音频信号的类型和所需的输出格式。 抖动有不同的类型,每种类型都有其特定的用途和特点。 一些最常见的抖动类型是
  • 矩形抖动:这是最简单的抖动形式,通常用于低分辨率。 但是,它很容易产生可闻的伪像,并且在较高分辨率下可能是不受欢迎的。 这种类型的抖动会向隐藏量化误差的信号添加均匀的噪声。 噪声保持在一定范围内,以尽量减少信号的失真。
  • 三角形抖动:这种类型的抖动产生的噪声比矩形抖动略多,但失真也更小。 三角抖动将三角噪声添加到信号中,与矩形抖动相比,它对人耳的干扰较小。 噪声的形状有助于最大限度地减少信号失真,并可以在更高的位深度下提供更好的音质。
  • 噪声整形抖动:这种类型的抖动使用心理声学模型来最小化噪声并减少较高频率范围内的伪影。 它在高分辨率下特别有效,通常在生成高分辨率音频格式时使用。 这种类型的抖动将噪声限制在信号的特定频率范围内。 目标是通过将噪声传播到信号的不太敏感的频率范围来最小化可听噪声。
  • 动态抖动:动态抖动调整信号的噪声,以实现噪声和信号质量之间的最佳平衡。 为此,测量信号强度并相应地调整噪声。 这种类型的抖动可以在不同的信号强度下提供良好的音质。
但是,需要注意的是,抖动的选择还取决于音频内容和播放设备的具体需求。 经验丰富的音频工程师通常可以推荐哪种抖动最适合特定的录音或播放。

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