Admin
信息量单位(bit)
两个概念:
1) 计算机专业术语,是信息量单位,是由英文BIT音译而来。二进制数的一位所包含的信息就是一比特,如二进制数0101就是4比特。
2)二进制数字中的位,信息量的度量单位,为信息量的最小单位。数字化音响中用电脉冲表达音频信号,“1”代表有脉冲,“0”代表脉冲间隔。如果波形上每个点的信息用四位一组的代码表示,则称4比特,比特数越高,表达模拟信号就越精确,对音频信号信号还原能力越强。
计算机中的位
二进制数系统中,每个0或1就是一个位(bit),位是数据存储的最小单位。其中8bit就称为一个字节(Byte)。计算机中的CPU位数指的是CPU一次能处理的最大位数。例如32位计算机的CPU一次最多能处理32位数据。
Bit,乃BInary digit(二进制数)位的缩写,是数学家John Wilder Tukey提议的术语(可能是1946年提出,但有资料称1943年就提出了)。这个术语第一次被正式使用,是在香农著名的《信息论》,即《通信的数学理论》(A Mathematical Theory of Communication)论文之第1页中。
假设一事件以A或B的方式发生,且A、B发生的概率相等,都为0.5,则一个二进位可用来代表A或B之一。例如:
1)二进位可以用来表示一个简单的正/负的判断
2)有两种状态的开关(如电灯开关) ,
3)三极管的通断,
4)某根导线上电压的有无,或者
5)一个抽像的逻辑上的然/否,等等。
由于转换成二进制后长度会发生变化,不同数制下一位的信息量并不总是一个二进位,其对应关系为对数关系,例如八进制的一位数字,八进位,相当于3个二进位。除二进位外,在电脑上常用的还有八进制,十进制,和十六进制等的八进位,十进位,和十六进位等。
名字 缩写 次方 名字 缩写 次方
kilobit kbit 10^3 kibibit Kibit 2^10
megabit Mbit 10^6 mebibit Mibit 2^20
gigabit Gbit 10^9 gibibit Gibit 2^30
terabit Tbit 10^12 tebibit Tibit 2^40
petabit Pbit 10^15 pebibit Pibit 2^50
exabit Ebit 10^18 exbibit Eibit 2^60
zettabit Zbit 10^21 zebibit Zibit 2^70
yottabit Ybit 10^24 yobibit Yibit 2^80
单比特与多比特
数码转换器的基本构造,通常分为接收、数码滤波、数/类转换、I/V转换、类比放大等机个部分。以下仅就数码滤波与数/类转换作一浅释。
CD的取样频率为44.1KHz,这个规格的制定是根据Nyquist的取样理论而来,他认为要把类比讯号变成分立的符号(Discrete Time),取样时的频率至少要在原讯号的两倍以上。人耳的听觉极限约在20KHz,所以飞利浦在一九八二年推出CD时就将其制定为44.1KHz。取样是将类比讯号换成数码讯号的第一步,但精密度仍嫌粗糙,所以超取样的技术就出现了。一般八倍超取样就等于将取样频率提高到352.8KHz,一方面提高精度,一方面经过DAC之后产生的类比讯号比较完整,所需的低通滤波器(滤除音取样时产生的超高频)次数与斜率都可大幅降低,相位误差与失真也都会获得巨大改善。不过CD每隔0.00002秒才取样一次,超取样后样本之间就会产生许多空档,这时需要有一些插入的样本来保持讯号完整,而这样的任务就落在数码滤波器身上(Digital Filter)。比较先进的设计是以DSP(Digital Signal Processor)方式计算,以超高取样来求得一个圆滑曲线,例如Krell的64倍超取样,但目前只有Theta、Wadia、Krell、Vimak拥有这样的技术。另一类数码滤波是事先将复杂程式与在晶片中,有类似DSP的功能,日本Denon、Pioneer 皆有这样的设计。最普通的方法是利用大量生产的晶片,NPC、Burr-Brown都有成品供应,当然效果会受一些限制。
在数码滤波之后,就进入DAC了,从这里开始有单比特与多比特的区别。多比特是数码讯号通过一个电流分配器(Current Switch),变成大小不同的电流输出,因为数码讯号是二进制关系,所以DAC的电流也以1、2、4、8的倍数排列。每一个比特分别控制一个电源分配器,随著音乐讯号变动,输出电流也跟著改变,接下来是一个速度很快的I/V转换线路,把这些电流变成电压,再接下来经过低通滤波器,完整的类比讯号就出现了。一个二十比特的DAC,其输出电流变化是1,048,576个,解析度已经相当高了。现在最常用的二十比特晶片有Burr-Brown的PCM-63与改良型PCM-1702,最贵的大概是Ultra-Analog的模组。
比特流(Bitstream)是飞利浦八八年提出的技术,构造很单位。首先二进制的数码讯号进入一个有参考电压的模组中,输入讯号比参考电压高输出就是非曲直,反之则为0;第二个讯号再与第一个讯号比较,更高的就输出1,较低输出0…以此类推。因为它只比较间的大小,所以样本要增加,需要更高的取样频率,从早期的256倍到最新的384倍就是个好例子。只有一个比特的讯号会进入一个叫开关电容(Switched Capacitor)的DAC中,还原成类比讯号。常用的单比特晶片都是飞利浦制品,最早有SAA7320,现在则把SAA7350与TDA1547合在一起称为DAC7线路,Crystal也有类似产品。
何者为优并无定论,唯一可以肯定的是绝大部分高价机种都是多比特设计。
比特率
比特率这个词有多种翻译,比如码率等,表示经过编码(压缩)后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最少的单位,要么是0,要么是1。比特率与音频压缩的关系简单的说就是比特率越高音质就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好翻转。
VBR(Variable Bitrate)动态比特率 也就是没有固定的比特率,压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率,这是以质量为前提兼顾文件大小的方式,推荐编码模式;
ABR(Average Bitrate)平均比特率 是VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量,可以做为VBR和CBR的一种折衷选择。
CBR(Constant Bitrate),常数比特率 指文件从头到尾都是一种位速率。相对于VBR和ABR来讲,它压缩出来的文件体积很大,而且音质相对于VBR和ABR不会有明显的提高。
影响声音的大小的物理要素是振幅,电脑上的声音必须也要能精确表示乐曲的轻响,所以一定要对声波的振幅有一个精确的描述,“比特”就是这样一个单位,x比特就是指把波形的振幅划为2的x次方个等级,根据模拟信号的轻响把它划分到某个等级中去,就可以用数字来表示了。比特率越高,越能细致地反映声音的轻响变化。
为了体现正常的声音信息,16bit为基本的需求,较好的cd使用的是20bit甚至24bit。CS呢?顶多顶多算及格。而声道就别提了,连mp3都是2 Channel。
说白了比特率就是每秒钟传输的数位
8bit=1B,如果在一条线路每秒钟能传送8bit的数据,就说此线路的比特率为8bps(bit per second)。
免责声明：本站文字信息和图片素材来源于互联网，仅用于学习参考，如内容侵权与违规，请联系我们进行删除，我们将在三个工作日内处理。联系邮箱：chuangshanghai#qq.com（把#换成@）