音频参数

对于本文而言，我们希望基于AI（Artificial Intelligence，人工智能）可以实时生成适用于每个人的大脑音频，这就需要使用到数字音频技术。

音频的基本参数对于音频的生成、编辑和播放都至关重要。我们从采样率、帧、采样个数、编码、音高、音量、音色和音长，这几个参数进行简要说明。

（1）采样率

定义：采样率是指每秒钟采样的次数，用于将模拟信号转换为数字信号。

公式：采样率（f_s）= 1 / T 其中T是采样间隔。

案例：CD音质的标准采样率为44.1 kHz，意味着每秒钟记录44100个样本。

（2）帧

定义：在音频处理中，帧是一段短时间内的音频样本集合，用于音频编码和解码。

案例：当使用MP3格式编码时，音频通常被分成多个帧，每个帧包含一定数量的采样，并添加了用于错误检测和纠正的额外数据。

（3）采样个数

定义：采样个数是指在一个特定时间段内的样本数量。

案例：如果采样率为44.1 kHz，那么一秒钟的音频包含44100个样本。

（4）编码

定义：编码是将模拟音频信号转换成数字信号的过程，常用的格式包括PCM、MP3、AAC等。

案例：MP3是一种流行的有损压缩格式，它通过舍弃人耳不易察觉的音频信息来减少文件大小。

（5）音高

定义：音高是声音的频率，以赫兹（Hz）计量。

公式：f = 音高

案例：A4音符的标准音高为440 Hz，这意味着它的波形每秒钟振动440次。

（6）音量

定义：音量是声音的响度，与声波的振幅相关。

公式：L = 20 * log10(p/p0) 其中L是声压级（分贝），p是测量声压，p0是参考声压。

案例：对话的典型录音音量约为-20 dB，而音乐会则可能在+4 dB左右。

（7）音色

定义：音色是由音频波形的形状决定的，它区分了具有相同音高和音量的两个不同的声音。

案例：钢琴和小提琴即使演奏相同音高的音符，它们的音色也明显不同，因为波形的形状和谐波内容不同。

（8）音长

定义：音长是音符持续的时间长度。

公式：T = 音长

案例：在音乐制作中，调整音符的持续时间可以影响节奏和旋律的感觉。