音频的一些知识 面试必看

采样率 采样位数
    采样率：一秒内采集信号样点的次数以hz为单位   采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间，它是采样之间的时间间隔
    20~20K是人的听觉范围  44.1k的采样率就够了 
    采样是为了用离散信号去表示连续的信号
 
奈奎斯特频率 （Nyquist sampling theorem）
    取样频率为音频信号频率的2倍  在取样前要通过低通波率器来过滤掉高频(人不能听到)的部分
    模拟信号经采样和量化后，形成一系列的离散信号——脉冲数字信号
 
噪声的三种来源
    第一种是元器件产生的固有噪声，电路中几乎所有的元器件在工作时都会产生一定的噪声，晶体管、电阻、电容，
    这种噪声是连续的，基本上是固定不变的，并且频谱分布很广泛，这种噪声除了改进元器件的材料和生产工艺外，
    几乎没有任何办法消除    
    第二种噪声来源于电路本身的设计失误或者安装工艺上的缺陷，电路设计失误往往会导致电路的轻微自激    
    第三种噪声则是非常广泛的，也是经常被提起的干扰噪声. 如：线路串扰噪声 传输噪声
 
抖动 Dither
    抖动是一种为了降低量化噪声与输入音频信号的相关性而在音频里加入的噪声信号
    抖动可以减少信号的畸形但却会增加音频信号中的噪声 不过利大于弊 人对噪声的忍耐度远大于对声音畸变的忍耐度
 
复杂波形
    几乎所有的声音都是不同频率的波形同时发生的结果。一个声音波形当中可以包含不同振幅的100,200和300赫兹的频率分量。
    含有多个频率分量的波形叫做 复杂波形。
    现实世界的声音不是由某个频率或某几个频率组成，而是由许多不同频率不同振幅的正弦波叠加而成。
 
基音 分音  谐波(Harmonic)
    基音：与最终复杂波形相同的频率叫做 基音频率，或者基频。基频永远都是一个复杂波形当中最低的频率分量。
    分音：高于基频的频率分量叫做分音。
    谐波：当分音的频率是整数倍基音频率整数倍的时候，这些频率就叫做谐波。
    
    泛音是指基频以外的频谱分量，分音，不一定是谐波；一个分音可以是非谐波分量的频率，
    可以是存在于声音中的高于基频的正弦波分量    
 
谐波失真
    总谐波失真指音频信号源通过功率放大器时，由于非线性元件所引起的输出信号比输入信号多出的额外谐波成分。
    谐波失真是由于系统不是完全线性造成的
 
数字滤波器
    数字滤波器中主要的噪声源是在数字系统之前的模拟电路引入的电路噪声以及在数字系统输入端的模数转换过程中产生的量化噪声。这些噪声在数字系统的运算中可能会被放大，因此在设计数字滤波器时需要采用合适的结构，以降低输入噪声对系统性能的影响。
 
IIR滤波器与FIR滤波器    
    IIR滤波器的优点在于，其设计可以直接利用模拟滤波器设计的成果，因为模拟滤波器本身就是无限长冲激响应的。通常IIR滤波器设计的过程如下：首先根据滤波器参数要求设计对应的模拟滤波器（如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等等），然后通过映射（如脉冲响应不变法、双线性映射等等）将模拟滤波器变换为数字滤波器，从而决定IIR滤波器的参数。IIR滤波器的重大缺点在于，由于存在反馈其稳定性不能得到保证。另外，反馈还使IIR滤波器的数字运算可能溢出。
 
    FIR滤波器最重要的优点就是由于不存在系统极点，FIR滤波器是绝对稳定的系统。FIR滤波器还确保了线性相位，这在信号处理中也非常重要。此外，由于不需要反馈，FIR滤波器的实现也比IIR滤波器简单。FIR滤波器的缺点在于它的性能不如同样阶数的IIR滤波器，不过由于数字计算硬件的飞速发展，这一点已经不成为问题。再加上引入计算机辅助设计，FIR滤波器的设计也得到极大的简化。基于上述原因，FIR滤波器比IIR滤波器的应用更广  
 
信噪比 SNR  (Signal to noise ratio)
    Signal-to-noise ratio: the power ratio between a signal (meaningful information) 
    and the background noise (unwanted signal)
 
    信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号
    噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号（或信息）,并且该种信号并不随原信号的变化而变化
    信噪比是音箱回放的正常声音信号与无信号时噪声信号(功率)的比值
    它指音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度之间的比率
 
Audio的编解码
MP3格式
    MP3格式的文件，从本质上讲仍是波形文件。它是对已经数字化的波形声音文件采用MP3压缩编码后得到的文件。MP3压缩编码是运动图像压缩编码国际标准MPEG-1所包含的音频信号压缩编码方案的第3层。与一般声音压缩编码方案不同，MP3主要是从人类听觉心理和生理学模型出发，研究出的一套压缩比高、声音压缩品质又能保持很好的压缩编码方案
 
 
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