【录音事】何谓取样率 ll ：关于声音位元深度对录音的影响

声音位元深度 （Audio Bit Depth）

先前提到取样率（Sample Rate），录音关于声音的事何声音深度取样次数对于音质的影响，而另一个在声音录制过程中和取样率一样重要的谓取位元，则是样率音的影响声音位元深度。取样率负责的关于是横向纪录，而声音位元深度则是对录纵向的纪录，代表每一次取样的录音声音讯号可以用多少位元记录下来。最常见的事何声音深度声音位元深度有 16bit 和 24bit，影响声音资讯的谓取位元部分是录音时的动态范围（Dynamic Range）。动态范围指的样率音的影响是，录音时所能收录到有效的关于最小声音到最大声音之间的音量范围。越大的对录动态范围，则可以收录到越细微的录音声音。

▲ 较高的事何声音深度 Bit Depth 可记录的资讯量更多，对于声音动态的谓取位元重现能更準确自然。

在数位二进制中，以 16bit 所录制的声音资讯最大可以有2的16次方，也就是65,535可量化的值。 而24bit 所录制的声音，有2的24次方也就是16,777,216可量化的值。因此较高的 Bit Depth 所能记录到的可能的震幅值（Amplitude）也越多。而因为以较高的 Bit Depth 录制的声音有着更多的资讯量，所以可以更精準的纪录下声音的震幅，并更忠实的重建声音。而类比讯号在被转换成数位讯号的量化过程和重建时与原始波形的误差会产生的杂讯。不同的 Bit Depth 有着不同程度的量化杂讯比（Signal-to-quantization-noise ratio），直接影响到录音时的震幅动态范围。简单来说，越大的 Bit Depth 所得到的量化杂讯就会越小。而杂讯越小则会带来更大的录音动态范围。依照量化杂讯比的方程转换去计算后，可粗略得到动态范围的值。以 16bit 录制的动态范围音量大约是 96dB，而以 24bit 录制的动态范围则可以达到 144dB。

▲ 量化杂讯比计算方程，Q 值以 Bit Depth 代入。

举例来说，以 16bit 录制时，录音的动态范围有 96dB，在录音软件中有效的音量就介于0dBfs ~-96dBfs 之间。任何小于 -96dBfs 的声音都会因为量化杂讯的原因给遮盖掉而无法收录到。因此较高的 Bit Depth 所录制的声音、相较于较低的 Bit Depth 来说，除了更小的杂讯之外，还可以有更大的录音动态范围，所以可以录制到更细小的声音，也能有更準确的声音动态。

▲ 以不同声音位元深度录制的的音质差异，最明显的差异量化过程产生的杂讯以及声音动态的失真度。

▲ 以 16bit 录制的声音（左）相较以 24bit 录制的声音（右），在高频区段可见有明显的杂讯。

对于取样率是否越高就越好这一点，至今仍然有许多分歧的意见。反对方认为更高的取样率完全超过人耳的分辨率，对于聆听者来说没有实质且直观的益处，反而会增加电脑运算甚至是档案传输的成本。不过以客观的事实来看，较高的取样率确实对于类比声音数位化后再重建时有更多的优势，更乾净的音质更少的失真率都能更準确且忠实的还原原音。随着硬体技术的进步以及网路的高速传输，原本被视为缺点运算及档案过大的问题，也会渐渐式微了吧。如同影视产业一直进步一样，不断的提高画质以及画面侦数来呈现更细緻的细节体验感受。渐渐地做到真正的身历其境、让感觉不着人工的痕迹。

▲ 提高取样率及声音位元深度可以得到更少的失真，可以更準确的重建原音。

撰文：炼丹小童

【录音事】何谓取样率 l ：了解取样率对声音的影响