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江西普通高校专升本信息技术

示，编码实现数字音频的标准化和数据压缩。数字化后的音频质量取决于采样频率、采样精度以
及声道数等因素。
（1）采样与采样频率
所谓采样就是每间隔一段时间读取一次声音信号。单位时间内的采样次数称为采样频率，采

样频率越高，所得到的音频信号质量越好，其单位是Hz（赫兹）。一般来说，采样频率越高，声
音失真越小，但用于存储数字音频的数据量也越大。
音频的频率范围大约在20Hz~20kHz，根据采样理论，为了保证声音不失真，采样频率应在
40kHz左右。常用的音频采样率有8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz（CD

音质）、48kHz等。
（2）采样精度
采样精度是指每次采样所获得的数据所使用的二进制量化位数。位数越多，音质越好，数据
量也越大，所得到的量化值越接近原始波形的采样值。常用的量化位数有8位、16位、24位。在

多媒体中，对于音频，量化位数可采用16位，对应有65536个量化级；对于语音编码，量化位数
可采用8位，对应有256个量化级。
（3）声道数
声道数是指所使用的声音通道的数目，表明了一次采样的声音波形数。记录声音时，如果每

次生成一个声波的数据，称为单声道。每次生成两个声波数据，称为双声道（立体声）。每次生
成两个以上声波数据，称为多声道（环绕立体声）。
采样频率越高、采样精度越高、声道数越多，声音的数字化质量就越高，所需存储的数据量
也就越大。

8.3.4.3 常见音频文件格式
1.WAVE（.wav）
WAV格式文件也叫波形（WAVE）音频文件，是微软公司推出的格式，是Windows所使用的
标准数字音频。WAV格式存储的采样数据可以用来重现实际声音的波形，这些数据不经过压缩，

所有不会失去任何记录信息，音质是最好的，数据体积最大。Windows录音机就是将原始的声音
信号存储为WAV格式，大多数压缩格式的声音文件都是在WAV格式的基础上经过数据的重新编码
来压缩其数据量的。
未压缩的波形音频文件WAV和CD音轨光盘的存储容量计算如下：
存储量=采样频率×采样量化位数×声道数×时间/8

举例：采样频率为44.1KHz，采样数据量化位数（采样精度）为16位、双声道，一张60分钟
的CD唱片所占存储容量为：
44.1×1000×16×2×60×60/8=635040000（B）≈606（M）

2.MP3格式（.mp3）
MP3的全称是MPEG-1 Layer3音频文件。MPEG-1是动态视频压缩标准，其中的声音部分称
MPEG-1音频层，它根据压缩质量和编码复制程度划分为三层，即Layer1，Layer2和Layer3，分
别对应MP1，MP2和MP3三种声音文件，并且根据不同的用途，使用不同层次的编码。MPEG

音频编码的层次越高，对应的编码越复杂，压缩率也越高。MP1和MP2的压缩率分别为4∶1和
6∶1~8∶1，而MP3的压缩率则高达10∶1~12∶1。

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