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理性看待CD音源

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发表于 2018-1-2 09:32 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 山东省临沂市
CD格式采用44、1KHz对音频取样,取样频率太低!
我们知道的奈奎斯特采样定理的内容:“只要取样频率大于或者等于正弦波频率的两倍就能准确还原正弦波。”其实是奈奎斯特采样定理的冒牌货,或者是山寨货,真实的奈奎斯特采样定理是“取样频率大于或者等于正弦波频率的两倍才有可能还原正弦波”!
发表于 2018-1-2 09:38 来自手机 | 显示全部楼层 来自 广东省
对的,但人耳确实只能听到20khz以下的谐波,任何波形都可以拆解为多个正弦波的叠加,我忘了叫啥定理
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 楼主| 发表于 2018-1-2 09:40 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
举例说明:22、05KHZ的正弦波只能被取样两次,如果取样点正好是正弦波的0度和180度,那么就只能取到两个0,用两个0还原正弦波可能吗?如果取样点是正弦波的30度和210度,那么就取到0、5和—0、5,用这两个数据可以还原正弦波,可是正弦波的幅度只有原正弦波的一半了!失真度就是50%!
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发表于 2018-1-2 09:47 来自手机 | 显示全部楼层 来自 广东省
科学家不是民间高手。
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发表于 2018-1-2 09:47 来自手机 | 显示全部楼层 来自 广东省
科学家不是民间高手。
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发表于 2018-1-2 09:48 来自手机 | 显示全部楼层 来自 广东省
科学家不是民间高手。
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 楼主| 发表于 2018-1-2 09:50 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
理论和实践都能证明:只有取到正弦波的最大值和最小值才能准确还原正弦波。如果4、41KHz正弦波被取样,一个正弦波可以被取样10个,假设取样点是正弦波的0度、36度、72度、108度、144度、180度、216度、252度、288度、324度,那么取到的最大值是0、95,最小值是—0、95,还原的正弦波的失真度就是5%!
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 楼主| 发表于 2018-1-2 09:54 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
也许有人会说:对N个正弦波进行取样就能取到正弦波的极值,就能还原正弦波,可是音频信号是快速变化的,音频信号也不是正弦波,即使取到正弦波的极值也无法还原音频的原貌了!
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:00 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
音乐含有大量谐波,这些谐波就是音乐味的基础,如果对音频N个周期进行取样获得极值,那么谐波就全部损失殆尽!音乐信号被还原成了正弦波!而正弦波是比较难听的!
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:11 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
如果对20KHz正弦波取样,那么一个正弦波只能被取样2、2次,取样点在正弦波的位置快速变化,如果取样点是正弦波的0度和162度,那么就只能取到一个0和一个—0、32,还原的正弦波失真度可达80%如果取样点是90度和252度,那么就能取到1和—0、95,还原的正弦波失真度就很小,随着取样点的快速变化,还原的正弦波的幅度就急剧的变化,结果就成了噪音!
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:15 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
我有一个录音笔,采用WAV格式录音,实际上和CD格式一样,取样频率也是44、1KHz,用它给20、008KHz的正弦波录音,结果放音的波形是这样的: 照片 071.jpg
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:18 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
这个示波器是电子管325示波器损坏以后自制的,采用电脑摄像头拍摄,效果不好,网友们就凑合看吧。
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:21 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
从示波器显示的波形可知:20、008KHZ的音频被还原成了频率不变、幅度急剧变化的噪音,可见我的推断是正确的!
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发表于 2018-1-2 10:21 | 显示全部楼层 来自 广东省深圳市宝安区
草根诗人3 发表于 2018-1-2 10:18
这个示波器是电子管325示波器损坏以后自制的,采用电脑摄像头拍摄,效果不好,网友们就凑合看吧。


老哥,别怀疑抽样定理,抽在啥部位都是ok的,还和后面的LC网络特性有关呢,放心,一定能还原原来的正弦波
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:27 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
从理论上说:取样频率高于音频10倍才能基本还原正弦波,音乐信号的频率最高是13KHz,那么取样频率至少是130KHz。
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:30 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
想一想为什么卡拉OK的取样频率高达200KHz?M65831的取样频率竟然达到500KHz!那么CD44、1KHz的取样频率就太低了!
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发表于 2018-1-2 10:37 | 显示全部楼层 来自 广东省深圳市宝安区
草根诗人3 发表于 2018-1-2 10:27
从理论上说:取样频率高于音频10倍才能基本还原正弦波,音乐信号的频率最高是13KHz,那么取样频率至少是130 ...

理论不是这样的,真有兴趣看看教材《信号与系统》,这又需要高等数学,电路分析等基础课程

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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:38 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
如果取样频率低于正弦波频率的两倍会咋样呢?如果取样频率等于正弦波的频率,那么一个正弦波就只能取样一次,那么正弦波就只能被还原成了一条直线!如果取样频率等于正弦波频率的1、5倍,那么还原的正弦波的频率就只有原正弦波的一半了!并且波幅急剧的变化!不但正弦波的波幅无法还原,就连正弦波的频率都还原不了!
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发表于 2018-1-2 10:42 | 显示全部楼层 来自 广东省深圳市宝安区
草根诗人3 发表于 2018-1-2 10:38
如果取样频率低于正弦波频率的两倍会咋样呢?如果取样频率等于正弦波的频率,那么一个正弦波就只能取样一次 ...

低于两倍是不行的,我也记不太清楚了,大概是LC网络能把冲击脉冲还原为正弦波,高于两倍的时候就能正确还原,这是理论和实践都成立的,定理就是定理,尽管有错的时候,但也不是那么儿戏的
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 楼主| 发表于 2018-1-2 10:42 | 显示全部楼层 来自 山东省临沂市
如果把CD取样频率提高到192KHZ,我们就能获得高质量的数码音乐,可是防止复制和盗版就成了难题!如果随意复制和盗版,那么音乐工作者就只能over了!
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