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我发现关于CD白皮书的标准和原理，从未真正停止过争论，也很少有人能比较透彻的理解。。。。每次看到别人关于CD的讨论，都会引起我很认真的思索。。。哈哈，估计等我们都认清CD之后，CD的标准已经过时了
虽然我对CD也是一知半解，不过还是很冲动的想说说自己的看法
zggzggzgg：
你对L定律的理解存在误区，你认为：“已经有定律证明，只要录音采样频率达到或超过音频信号频率的2倍，录音后播放就能够正确重现该音频信号”，你认真比较一下你的描述跟margindge的描述：“奈奎斯特定理：以信号的频谱分布中的最高频率的2倍以上的频率进行取样，即可完全重建波形。”看看有什么区别？你无意中把音频信号简化了，其实“音频信号频率”的提法容易让人理解成音频信号可以用简单的频率来描述，而“频谱分布中的最高频率”的提法则有助于真正理解奈奎斯特定理
至少到目前为止，奈奎斯特定理是没错的，如果真严格按这个定理来制定标准，那么CD采样频率应该是——无限大，因为事实上任何一个音频信号通过傅立页展开都具有无穷高的谐波，所以要正确重建这个信号，需要的频率为——无穷高的两倍！
排除极少数人，以20KH来定义人耳可闻声音上限是正确的，所以在这个基础上按照奈氏定理来选择44.1K为采样信号也是正确的，因为在可闻范围内，把20K以上的频率抛弃不会引起人耳听觉损失——当然，这种情况下，别说20K的方波，20K的任何波形（除正弦波外）都无法重建！不光如此，就算20K以下的任何波形都无法完全重建（除正弦波外）！。。。。。但是这种误差是通过丢弃20K以上谐波实现的，所以人耳感觉不到这种误差
你觉得15k方波和15k正弦波听感不同，抛开设备因素，的确应该是这样的——因为那个方波还有15—20K之间的内容，而正弦波却没有，引起的听感就不同
但是，同样抛开设备因素，你要是能听到20K方波跟20K正弦波的不同，那么你就是极少数听觉超常的人了，其他99%的人从纯听觉上是无法分辨的
44.1K并不完美，原因并不是奈氏定理错误，而是受当时技术所限，同时现在人们逐渐发现——听不到的不等于感觉不到
虽然我对CD也是一知半解，不过还是很冲动的想说说自己的看法
zggzggzgg：
你对L定律的理解存在误区，你认为：“已经有定律证明，只要录音采样频率达到或超过音频信号频率的2倍，录音后播放就能够正确重现该音频信号”，你认真比较一下你的描述跟margindge的描述：“奈奎斯特定理：以信号的频谱分布中的最高频率的2倍以上的频率进行取样，即可完全重建波形。”看看有什么区别？你无意中把音频信号简化了，其实“音频信号频率”的提法容易让人理解成音频信号可以用简单的频率来描述，而“频谱分布中的最高频率”的提法则有助于真正理解奈奎斯特定理
至少到目前为止，奈奎斯特定理是没错的，如果真严格按这个定理来制定标准，那么CD采样频率应该是——无限大，因为事实上任何一个音频信号通过傅立页展开都具有无穷高的谐波，所以要正确重建这个信号，需要的频率为——无穷高的两倍！
排除极少数人，以20KH来定义人耳可闻声音上限是正确的，所以在这个基础上按照奈氏定理来选择44.1K为采样信号也是正确的，因为在可闻范围内，把20K以上的频率抛弃不会引起人耳听觉损失——当然，这种情况下，别说20K的方波，20K的任何波形（除正弦波外）都无法重建！不光如此，就算20K以下的任何波形都无法完全重建（除正弦波外）！。。。。。但是这种误差是通过丢弃20K以上谐波实现的，所以人耳感觉不到这种误差
你觉得15k方波和15k正弦波听感不同，抛开设备因素，的确应该是这样的——因为那个方波还有15—20K之间的内容，而正弦波却没有，引起的听感就不同
但是，同样抛开设备因素，你要是能听到20K方波跟20K正弦波的不同，那么你就是极少数听觉超常的人了，其他99%的人从纯听觉上是无法分辨的
44.1K并不完美，原因并不是奈氏定理错误，而是受当时技术所限，同时现在人们逐渐发现——听不到的不等于感觉不到
[quote]原帖由 雨后初晴 于 07-6-13 02:21 发表 ![]()
我发现关于CD白皮书的标准和原理，从未真正停止过争论，也很少有人能比较透彻的理解。。。。每次看到别人关于CD
挖，
雨兄解析得很好，谢谢。
我理解还是有错误的地方。
但是，在这个问题上，我另外一个目的是探讨采样频率44.1kHz是否过低，也就是实际应用中，这个CD标准是否制定得太低了，因为你也说了，在实际中要无限高的采样频率才能重现我们需要的声频。
实际应用中，我们不单单只考虑正常人耳的听音频率范围，还应考虑不同音频信号之间合成所造成的影响，不同信号之间会产生互调产物，会产生新的频率成分（包括新的低频率和更高的频率，都有可能落在人耳听觉范围），例如（仍用方波举例，其它复杂波形道理一样，不要向上面有的兄弟说不能正确记录方波，却能正确记录其它复杂波形不可理解的话哦）：采用192kHz的采样能较准确的录音15kHz的方波，这个15kHz的方波然后和15kHz的正弦波合成，结果声音的表现肯定和采用44.1kHz不能准确录下的15kHz方波和15kHz的正弦波合成结果不同。
所以44.1kHz的采样频率不是太低了吗？专家在这个标准上没考虑这些问题吗？
我发现关于CD白皮书的标准和原理，从未真正停止过争论，也很少有人能比较透彻的理解。。。。每次看到别人关于CD
挖，
雨兄解析得很好，谢谢。我理解还是有错误的地方。
但是，在这个问题上，我另外一个目的是探讨采样频率44.1kHz是否过低，也就是实际应用中，这个CD标准是否制定得太低了，因为你也说了，在实际中要无限高的采样频率才能重现我们需要的声频。
实际应用中，我们不单单只考虑正常人耳的听音频率范围，还应考虑不同音频信号之间合成所造成的影响，不同信号之间会产生互调产物，会产生新的频率成分（包括新的低频率和更高的频率，都有可能落在人耳听觉范围），例如（仍用方波举例，其它复杂波形道理一样，不要向上面有的兄弟说不能正确记录方波，却能正确记录其它复杂波形不可理解的话哦）：采用192kHz的采样能较准确的录音15kHz的方波，这个15kHz的方波然后和15kHz的正弦波合成，结果声音的表现肯定和采用44.1kHz不能准确录下的15kHz方波和15kHz的正弦波合成结果不同。
所以44.1kHz的采样频率不是太低了吗？专家在这个标准上没考虑这些问题吗？
原帖由 zggzggzgg 于 07-6-13 03:58 发表
。。。但是，在这个问题上，我另外一个目的是探讨采样频率44.1kHz是否过低，也就是实际应用中，这个CD标准是否制定得太低了，因为你也说了，在实际中要无限高的采样频率才能重现我们需要的声频。。。。
事实上以现在的要求来看，44.1k的确是低了，不过当时制定这个标准却没有问题，因为当时人们还没注意到超高频对听感的影响，排除这个方面，44.1k的采样足以重建全部人耳可听范围内的音频，并且最大限度适应当时的科技水平和制作成本。
也就是说，波形失真的那部分并不影响听觉
现在之所以讨论提高采样，一方面因为人们认识到超过人耳听觉的那部分音频似乎还是会影响听觉体验——可能不是通过耳朵，但人们的确可以感觉到；另一个更重要的方面我认为是由于数字音频的发展需要——从前采样后的音频经过必要的硬件处理后就输出，可是现在数字音乐制作人却要让那些信号经过更为复杂的软硬件处理，提高采样精度有助于减少复杂处理对最后成品造成的品质衰减
但是无论录音、处理采用多高的采样，最后成品的采样究竟提高多少是个非常慎重的问题，48？96？192？。。。。每个提高都会引起大量硬件软件升级，制作成本的大幅攀升。。。。最关键的是，这些听觉以上的内容究竟应该存在多少，才在品质和成本之间找到最好的平衡？
[quote]原帖由 狮子头 于 07-6-20 14:03 发表 ![]()
悄悄问一下。。。。 自然的声音里面有方波吗？ 就算是有，也应该可以成为多个正弦波的合成波而仍然可以应用采样定理吧？
还有
20kHz的方波，实际上要至少9倍20kHz以上的正弦波频率带宽，才能合成一个接近 ... [/quote
答一： 这位兄台好！用方波来测试，是因为方波含有非常丰富的谐波，录同样频率的方波和同样频率的正弦波相比，录方波时对硬件软件的性能要求更高，能录好方波，正弦波和其它形状波形自然不在话下。自然的声音没有方波，但是很多种声音混合后，可以产生非常接近方波的波形，和方波有相似的特点，录不好方波，那么多种声音混合后形成的近似方波，肯定也录不好。因此脑子要灵活些，别太死板，缺乏想像力和实际观察能力。
答二： 20kHz的方波，实际上要至少9倍20kHz以上的正弦波频率带宽，才能合成一个接近方波波形----- 这是实践得出的经验。
意思是：假设有一个20kHz的方波信号要我们要尽量高质量的录音保存下来，波形尽可能不失真（保持方波形状），那么这个设备（例如声卡等）的性能是至少要达到能够录下9×20=180kHz正弦波的能力才行。也就是说一个声卡能高质量录好一个20kHz的方波，那么相当于这个声卡能高质量录好180kHz的正弦波。
举例：我们平时用的普通声卡，假设采样频率最高可以用96kHz来录音的话，那么96kHz的采样频率实际只能录好48kHz正弦波，那么这个声卡录正弦波的能力最高就在48kHz以内。然后按经验推算录方波的能力大概就是在48kHz÷9=5.3kHz左右，也就是这个声卡只能录5.3kHz以内的方波才能保证方波不产生大的失真变形，基本满足保真要求。
9倍的取值还是保守的，在我们可接受范围内，如果要求更高质量，还要取值到十几倍以上，但对硬件性能要求太高了。
硬件和软件道理一样的。所以我们上个世纪制定的CD唱片标准---16bit 44.1kHz是多么尴尬，还称什么高保真啊，人耳已经满足了，接近真实的声音了，真是目光短浅啊。
44.1kHz的采样频率，最高只能录下22.05kHz的正弦波，最高只能录下可接受的22.05÷9=2.5kHz的方波，想想看现在的音乐信号频率范围大大超过2.5kHz，音乐中经常可能产生（包含）有超过2.5kHz和方波极为相似的波形，相当于2.5kHz以上相似方波的信号都录音失真了，而且频率越高，造成的失真也大，还有真实可言吗？？？
所以无论我们怎么弄，做得怎么好，绝大部分人一听就可知道是真实现场的声音或是唱机放的声音了。真是狗屁CD标准@@@@@@@@@@@@@
悄悄问一下。。。。 自然的声音里面有方波吗？ 就算是有，也应该可以成为多个正弦波的合成波而仍然可以应用采样定理吧？
还有
20kHz的方波，实际上要至少9倍20kHz以上的正弦波频率带宽，才能合成一个接近 ... [/quote
答一： 这位兄台好！用方波来测试，是因为方波含有非常丰富的谐波，录同样频率的方波和同样频率的正弦波相比，录方波时对硬件软件的性能要求更高，能录好方波，正弦波和其它形状波形自然不在话下。自然的声音没有方波，但是很多种声音混合后，可以产生非常接近方波的波形，和方波有相似的特点，录不好方波，那么多种声音混合后形成的近似方波，肯定也录不好。因此脑子要灵活些，别太死板，缺乏想像力和实际观察能力。
答二： 20kHz的方波，实际上要至少9倍20kHz以上的正弦波频率带宽，才能合成一个接近方波波形----- 这是实践得出的经验。
意思是：假设有一个20kHz的方波信号要我们要尽量高质量的录音保存下来，波形尽可能不失真（保持方波形状），那么这个设备（例如声卡等）的性能是至少要达到能够录下9×20=180kHz正弦波的能力才行。也就是说一个声卡能高质量录好一个20kHz的方波，那么相当于这个声卡能高质量录好180kHz的正弦波。
举例：我们平时用的普通声卡，假设采样频率最高可以用96kHz来录音的话，那么96kHz的采样频率实际只能录好48kHz正弦波，那么这个声卡录正弦波的能力最高就在48kHz以内。然后按经验推算录方波的能力大概就是在48kHz÷9=5.3kHz左右，也就是这个声卡只能录5.3kHz以内的方波才能保证方波不产生大的失真变形，基本满足保真要求。
9倍的取值还是保守的，在我们可接受范围内，如果要求更高质量，还要取值到十几倍以上，但对硬件性能要求太高了。
硬件和软件道理一样的。所以我们上个世纪制定的CD唱片标准---16bit 44.1kHz是多么尴尬，还称什么高保真啊，人耳已经满足了，接近真实的声音了，真是目光短浅啊。
44.1kHz的采样频率，最高只能录下22.05kHz的正弦波，最高只能录下可接受的22.05÷9=2.5kHz的方波，想想看现在的音乐信号频率范围大大超过2.5kHz，音乐中经常可能产生（包含）有超过2.5kHz和方波极为相似的波形，相当于2.5kHz以上相似方波的信号都录音失真了，而且频率越高，造成的失真也大，还有真实可言吗？？？
所以无论我们怎么弄，做得怎么好，绝大部分人一听就可知道是真实现场的声音或是唱机放的声音了。真是狗屁CD标准@@@@@@@@@@@@@
有这么一个公式 具体是什么不记得了 （信号与系统的知识 我学的不好~
） 意思就是说，无论什么波 都可以看作是多个正弦波和余弦波之和。当然也包括方波，三角波，脉冲波等等。所以，方波三角波脉冲波什么什么的，都仍然遵循采样定理的。这就是为什么44.1khz最开始为行业内接受的原因。你说方波采样频率需要9倍于其上限频率是实践得出来的经验？ 哪里来的经验？？？
更何况，自然界中是没有方波的存在的。试想一下声波在空气里传播的方式就知道了。空间上的跳跃运动是不可能存在的。也就是说，如果有方波的话，瞬间移动这个技能就不只是在游戏里有了~
不错，我们用电脑是可以做出方波的声音，这是因为电子信号可以做出跳变。不过最终我们听到的由电脑发给音箱让我们听到的声音。他仍然是用很多正弦波叠加模拟出来的方波。
16bit44.1khz的采用原因不是取决于制作设备而是取决于存储设备。只要还是在用cd存储，那么它的标准就不会变。以牺牲成倍的存储容量为代价，换来很小的音质提升？ 这赔钱买卖没有人会愿意做的。一张cd只有一首歌？ 一个歌剧需要几十张cd? 呵呵 什么样的世界啊。。。。。。
我不太相信你能听出来96和192 的差别。 192的高采样率的出现，不是为了放音和录音，而是为了使之容忍制作之中出现的失真。如果你非说听出来了，我也没有办法。你是高人。。。
以上都是个人看法~ 纯讨论~
） 意思就是说，无论什么波 都可以看作是多个正弦波和余弦波之和。当然也包括方波，三角波，脉冲波等等。所以，方波三角波脉冲波什么什么的，都仍然遵循采样定理的。这就是为什么44.1khz最开始为行业内接受的原因。你说方波采样频率需要9倍于其上限频率是实践得出来的经验？ 哪里来的经验？？？更何况，自然界中是没有方波的存在的。试想一下声波在空气里传播的方式就知道了。空间上的跳跃运动是不可能存在的。也就是说，如果有方波的话，瞬间移动这个技能就不只是在游戏里有了~
不错，我们用电脑是可以做出方波的声音，这是因为电子信号可以做出跳变。不过最终我们听到的由电脑发给音箱让我们听到的声音。他仍然是用很多正弦波叠加模拟出来的方波。16bit44.1khz的采用原因不是取决于制作设备而是取决于存储设备。只要还是在用cd存储，那么它的标准就不会变。以牺牲成倍的存储容量为代价，换来很小的音质提升？ 这赔钱买卖没有人会愿意做的。一张cd只有一首歌？ 一个歌剧需要几十张cd? 呵呵 什么样的世界啊。。。。。。
我不太相信你能听出来96和192 的差别。 192的高采样率的出现，不是为了放音和录音，而是为了使之容忍制作之中出现的失真。如果你非说听出来了，我也没有办法。你是高人。。。
以上都是个人看法~ 纯讨论~
”16bit44.1khz的采用原因不是取决于制作设备而是取决于存储设备。只要还是在用cd存储，那么它的标准就不会变。以牺牲成倍的存储容量为代价，换来很小的音质提升？ 这赔钱买卖没有人会愿意做的。一张cd只有一首歌？ 一个歌剧需要几十张cd? 呵呵 什么样的世界啊。。。。。。“
这个我赞成，S/P当年就是根据 老贝的音乐作为最长的标准而订立了CD只能播77分钟（忘记确切时间了）的限制，如果你非要把44.1/16BIT的格式提升到2496，那么只能用DVD承载了，但这个已经超出了CD的范畴。 另外歌手出双CD比单CD的专辑要贵，所以他们都希望一个CD就能囊括所有的歌曲，除非你很雄心壮志，知道自己这个CD非常好卖，例如《BACK TO BASIC》。我觉得与其在CD上讨论，不如在DVD上讨论更好？他有更多的空间给与你存放更大格式的歌曲。
这个我赞成，S/P当年就是根据 老贝的音乐作为最长的标准而订立了CD只能播77分钟（忘记确切时间了）的限制，如果你非要把44.1/16BIT的格式提升到2496，那么只能用DVD承载了，但这个已经超出了CD的范畴。 另外歌手出双CD比单CD的专辑要贵，所以他们都希望一个CD就能囊括所有的歌曲，除非你很雄心壮志，知道自己这个CD非常好卖，例如《BACK TO BASIC》。我觉得与其在CD上讨论，不如在DVD上讨论更好？他有更多的空间给与你存放更大格式的歌曲。