.wav 文件中可以存储的最大声音是多少?

.wav 文件中可以存储的最大声音是多少?

音频文件的音量大小有限制吗?可能有限制以防止人们的耳朵受损,但我不知道它是什么。

答案1

鉴于我们讨论的是 .wav 文件,所以确实存在限制。

当您在编辑器中查看波形时,您将看到编辑器有一个绘制波形的屏幕,并且您可以看到大多数波形的曲线的顶部和底部。

如果可以在窗口中看到整个曲线,则声音不会失真。标准化波形会将其拉伸至最大,同时仍适合此窗口。

这样可以产生高质量的声音,而且声音相当响亮。其他人也这样做,所以声音的响度可能与其他声音差不多。您必须记住,波形具有不同的动态,这也会影响音量。

如果您播放与窗口完美匹配的正常正弦波形,您将获得一定的音量。如果您现在假设窗口更大,并且增加正弦波形的音量,声音实际上会变得更大。您会看到,在顶部曲线的左侧和右侧,波形是圆形的,但在中间顶部,它没有形成一个漂亮的半圆,而是被您正在查看它的窗口切断了。波形本身已经改变了形状。这会导致声音略微失真,但作为回报,音量会更高。

如果继续提高音量,正弦波将会超出窗口范围,从而使波形更加变形。

它看起来是这样的: 在此处输入图片描述 图片来源

随着波形的增大,顶部和底部的宽度也会增大,这会使声音变得更大,但在某个点上,你会将正弦波形变成方波,这是它的极限。此时,波形将不会再变形,并且你已经达到了音频的最大可能放大率。因为这是一个动态过程,考虑到波形具有不同的形状(例如,你不能像放大正弦波形那样放大方波,但在本质上,方波已经比正弦波形响亮得多),很容易回答你实际上可以将音量增加多少。虽然有可用的数学公式,但这超出了 SuperUser 的范围。

答案2

.wav 文件中可以存储的最大声音是多少?

只要你想要那么大声(假设你的麦克风和电子设备不会失真),因为正确的录音技术要求调整输入电平以防止输入过载/削波。
换句话说录音级别应进行调整以匹配所录制源的响度。

每种录音介质的动态范围都是有限的,即可以保存的最大声音和最小声音之间的差异。典型的音乐和语音录音需要捕捉低级声音才能真实再现,因此录音级别进行适当调整。
对于给定的录音级别可以录制的最大音量是有限的。
但是,如果您需要录制大音量,录音级别可以增加动态范围,以便记录更大的声音级别,但由于动态范围有限,低音级别的声音会相应损失。

如果录音级别无法调整以匹配音源,那么就无法录制非常轻柔的声音或非常响亮的声音(例如土星五号火箭发射)。幸运的是录音级别可以调整,因此可以记录非常响亮的事件,例如火箭发射

音频文件的音量有限制吗?

从技术上讲不是,因为录音不会保持源的绝对声级。相反,无论是模拟还是数字录音,都会捕捉源的相对声级,例如,一种乐器的演奏声音是否比其他乐器大,或者某人的喊叫声是否盖过了某人的窃窃私语 声

“响度”音频片段的质量实际上是在播放时决定的,并且取决于声音再现的功率和扬声器效率。

录音中的声级都是相对于最大输入级的,通常指定为 0dB(即零分贝),也就是录音级别.
可录制的最大声响度由所采用的麦克风和电子设备决定。
录音工程师将/应该对输入信号应用必要的衰减(或增益),以便录音期间的最大信号记录为 0dB。

如果 0dB 级别设置得高于所需水平,则采样字大小提供的全部动态范围将无法得到利用,柔和的声音将失去分辨率。
如果 0dB 级别设置得低于所需水平,则一旦大音量耗尽所有可用余量,录制的信号将发生削波。

因此,对于可以录制的最大音量没有“限制”,因为“最大”音量预计会调整到 0dB 级别。
为了防止任何大于 0dB 级别的意外输入,现代录音技术使用压缩器和限制器,这通常会损害音频质量。

答案3

.wav 文件中可以存储的最大声音是多少?

.wav 文件中没有可以存储的“最大”声音,因为 .wav 文件不存储“响度”。我将在下面详细说明。

音频文件的音量有限制吗?

不是响度限制,而是动态范围有限制,这与响度有关。

响度

响度就是您听到的声音,它可以根据声压测量为绝对值。作为背景,声压等级从 0 分贝开始,这是正常人听力的阈值;120-130 分贝的响度会引起疼痛。

只有原始声音和重放输出才有响度。重放输出的响度仅受设备能力的限制;无论原始声音有多响或如何存储,您都可以将其设置为设备可以处理的响度。

振幅

在录制和重放过程中,声音以电波形表示。波形的振幅表示响度。无论用什么设备处理信号,都有其可以处理的最大振幅。

如果波形的振幅超过设备可以处理的范围,则超出的部分无法处理,因此它基本上会在极限处被切断。这就是@LPChip 描述的剪辑。因此响度的表示在这些过程中受到特定于设备的上限限制。

在录音过程中,振幅限制用于确保准确记录(不剪切)最大声源声音。振幅参考设备的上限,标记为零,低于该上限的所有内容均为负相对值。这就是 @sawdust 所指的 0 dB。 (请注意,这与前面提到的 0 dB 听力阈值无关。) 因此,根据设计,原始声音的最大响度与特定 .wav 文件中表示的最大值相对应,但该最大值可以是任意响度。

在播放过程中,设备的振幅限制决定了它能输出的最大响度;也就是说,您可以输出 .wav 文件中表示的“最响”声音的最大响度;输出响度限制是播放设备的功能,而不是 .wav 文件中存储的内容。

动态范围

为了确保最大音量的声音能够被准确捕捉和重现,而最小音量的声音不会淹没在背景噪音中,录音和重现需要兼顾两个极端。重现的最小音量和最大音量之间的关系称为动态范围。

.wav 文件

.wav 文件对动态范围进行编码;即相对响度而非实际响度。它使用可用的位深度(更多位可以存储更大数字)编码为数值;位数定义可以存储的动态范围。每个位提供 6 dB 的动态范围。典型的 16 位深度允许 96 dB 的动态范围,足以满足大多数录音要求。

你可以使用更多位并存储更大的动态范围,但给定的位深度定义了极限。也就是说,最大声音与最小声音相比能有多大音量,但不能知道最大声音能被重现多大音量。

答案4

在波形文件中,声音的“响度”是波形振幅的函数,波形由样本组成。文件的比特率决定了每个样本的最大值/最小值。

8 位音频:-128 至 127

16 位音频:-32760 至 32760

32 位音频:-1.0f 到 1.0f(浮点)。

“最响亮”的声音是任何在给定比特率下在样本的最大值和最小值之间振荡的波。(例如,32 位音频为 -1.0f 和 1.0f)

进一步阅读:https://blogs.msdn.microsoft.com/dawate/2009/06/23/intro-to-audio-programming-part-2-demystifying-the-wav-format/

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