什么是音频比特率？音频比特率和音频质量指南

比特率是决定音频质量的关键指标。在数字音频中，比特率、采样率、位深度和动态范围(dynamic range)等各种术语描述了音频数据和格式。然而，它们的物理含义以及这些值与最终音频文件音质之间的关系可能会引起混淆，并经常被误解。

常见的误解包括将比特率等同于位深度，将动态范围等同于最大音量或声压级，以及在音频文件转换过程中选择合适的 mp3 比特率（码率）时的混淆。此外，在选择录音或播放设备参数时也可能存在误解。

在本文中，我们将探讨比特率和其他数字指标如何影响音频质量，帮助您理解这些指标之间的关系和区别。

什么是音频比特率？

音频比特率是指单位时间内用于表示音频信息的数据量，通常以千比特/秒（kbps）为单位。它是决定数字音频文件质量的关键参数，因为它直接影响声音再现的细节和准确度。

音频比特率主要有两种类型：恒定比特率（CBR）和可变比特率（VBR）。

• 恒定比特率 (CBR)： 在 CBR 编码中，比特率在整个音频文件或音频流中保持一致。这意味着，无论音频信号的复杂程度如何，每秒钟都使用相同的数据量来表示音频。CBR 编码更简单、更易于管理，因为它能带来可预测的文件大小和带宽要求。不过，它不一定能最有效地利用数据，因为音频信号的某些部分可能需要更多或更少的数据才能准确地表达声音。

• 可变比特率 (VBR)： VBR 编码根据音频信号在任何特定时刻的复杂程度动态调整比特率。这意味着更多的数据会分配给音频的复杂部分，而较简单的部分则使用较少的数据。与 CBR 相比，VBR 编码能以更小的文件大小提供更好的整体音频质量，因为它能更有效地利用数据。不过，它也会导致文件大小和带宽要求的可预测性降低，使流媒体应用的管理更具挑战性。

比特率越高，音频质量越好，因为有更多的数据可以用来表示原始音频信号。相反，较低的比特率可能会导致音频信息丢失，从而降低音质。这是因为编码数字音频文件时使用的音频压缩算法会删除部分音频数据，以减小文件大小，尤其是 MP3 和 AAC 等有损格式。

比特率对音频质量的影响还取决于所使用的压缩类型。无损压缩（如 FLAC、ALAC）保留了原始音频数据，因此即使比特率较低，音质依然很高。然而，有损压缩（如 MP3、AAC）会丢弃一些音频数据以减小文件大小，这可能导致在较低比特率下音质明显下降。

影响音频比特率的因素有哪些？

有一个关于比特率、采样率、位深度和通道的计算公式：

音频比特率 = 采样率 × 位深度 × 通道数

采样率

采样率是指数字转换设备（如声卡或 IO）在将模拟信号转换为数字信号的过程中每秒采集的连续信号的数量。单位是赫兹。例如，采样率为 8 kHz 意味着每秒采集 8000 个采样点。音乐家和录音工程师对这一参数都非常了解，正规的音频专业书籍都有清晰统一的解释。采样率是影响音频比特率的一个重要因素；采样率越高，比特率越高，音频质量越好。

不过，在搜索有关音频采样和比特率计算的信息时，可能会出现 “采样频率 “一词。例如，”音频采样频率为 8K，深度为 16 位，文件为立体声，求文件的比特率”——这个问题的第一部分实际上是指 “文件的采样率为 8 kHz”，而不是 “采样频率为 8 kHz”。

问题的核心是描述如何通过知道采样率、位深度和文件通道数来确定文件的比特率（答案只是将这些数字相乘）。它实际上并不涉及采样频率（”采样频率 “一词可能会误导音乐家或阅读过英文专业音频资料的人，使他们误以为采样声音是由特定频率组成的，例如某个波形在 8 kHz 时的声音）。将采样率翻译或理解为采样频率是一个重大错误！

位深度

在数字音频中，位深度是指用于表示每个音频样本的比特数。它是决定数字音频文件中音频信号精确度和动态范围的重要参数。

较高的位深度可以更精确地表示音频信号，因为它为每个样本提供了更多可能的振幅值。这将带来更高的动态范围，也就是能准确捕捉和再现的最安静声音和最响亮声音之间的差异。

数字音频中常见的位深度包括

• 16 位：这是用于 CD 和大多数数字音频格式（如 MP3 和 AAC）的标准比特深度。它的动态范围约为 96 分贝 (dB)，通常足以满足大多数音乐和音频应用的需要。
• 24 位：这种较高的比特深度通常用于专业音频录音和制作。它的动态范围约为 144 分贝，可以捕捉到更准确、范围更广的声音。
• 32 位：这种比特深度通常用于数字音频工作站（DAW）和音频处理软件的内部处理和混音。它提供了更大的动态范围，在音频处理过程中可以进行更精确的计算，最大限度地降低失真和其他伪音的风险。

事实上，位深度对音频的动态范围有重大影响，并直接影响音质。因此，将位深度与动态范围结合起来讨论非常重要。位深度可定义为决定音频文件动态范围的数值，对整体音频质量起着至关重要的作用。

动态范围

在音频方面，动态范围是指在录音或回放系统中能准确捕捉和再现的最安静声音和最响亮声音之间的差异。它是一个重要参数，表示音频系统在不失真或不丢失细节的情况下可处理的音量范围。

动态范围通常以分贝（dB）为单位，受多种因素的影响，包括数字音频文件的位深度、录音设备的质量和回放系统的性能。动态范围越大，表明音频系统可以重现从非常柔和到非常响亮的更大音量范围，同时保持清晰度和准确性。

数字音频中位深度和动态范围之间的关系在于位深度如何直接影响动态范围。这种关系可解释如下：

• 位深度决定了每个音频样本可能的振幅值数量。位深度越高，音频信号的表示就越精确，每个样本的振幅值就越多。这将带来更高的动态范围。

• 数字音频系统的动态范围与位深度成正比。位深度越大，动态范围也越大。这是因为用于表示每个采样的比特数越多，系统就能更准确地捕捉和再现非常安静和非常响亮的声音。

位深度和动态范围之间的关系可用公式量化：

动态范围 (dB) ≈ 6.02 × 位深度

例如，16 位音频系统的动态范围约为 96 dB（6.02 × 16），而 24 位系统的动态范围约为 144 dB（6.02 × 24）。

如何选择音频比特率？

在流媒体应用中，考虑可用带宽和目标受众的网络连接速度对于确保无缝、不间断地播放音频尤为重要。虽然更高的比特率能提供更好的音频质量，但对于网络连接速度较慢的用户来说，可能会导致缓冲和播放问题。以下是一些帮助您选择正确音频比特率的指南：

• 考虑音频格式：比特率的选择取决于你使用的是无损音频格式（如 FLAC、ALAC、WAV）还是有损音频格式（如 MP3、AAC、Ogg Vorbis）。无损格式保留了原始音频数据，因此文件质量较高，但文件较大；而有损格式压缩了音频数据，文件较小，但质量可能较低。

• 确定所需的音频质量：如果音频质量是你的首要考虑因素，那么就选择较高的比特率。对于 MP3 等有损格式而言，192 kbps 或更高的比特率通常被认为是大多数听众的良好音质。对于更重要的聆听或专业应用，您可能需要使用 320 kbps 的比特率，甚至无损格式。

• 考虑文件大小限制：如果您的存储空间有限，或出于流媒体或共享目的需要减小文件大小，您可能需要选择较低的比特率。请记住，降低比特率会导致文件大小和音频质量之间的权衡。

• 评估兼容性：有些设备或软件可能不支持更高的比特率或特定的音频格式。确保您选择的比特率与您预定的播放设备或平台兼容。

总之，为特定应用选择音频比特率时，必须在音频质量、文件大小和带宽要求之间找到平衡。

即构实时语音RTC能为音频处理做些什么？

即构实时语音（Express Audio）是一款实时的音频互动服务产品，能够为开发者提供便捷接入、高可靠、多平台互通的音频服务。通过低至 200 ms 的端到端平均时延，业内领先的保障弱网质量的 QoS 策略，并结合强大的 3A 处理能力，完美支持一对多、多对多的实时音频通话、直播、会议等场景。

基础功能

进阶功能

欢迎免费体验我们实时语音 RTC 功能，如果您有任何疑问或需要帮助，请随时联系我们。