音頻重採樣

隨着數字信號處理理論和算法的發展,多抽樣率信號處理在多媒體 信號處理領域顯得愈來愈重要。爲了減小計算複雜度和存儲複雜度,採樣速率轉換技術是十分必要的,音頻重採樣算法能夠用來實現音頻信號任意採樣速率之間的轉 換。 本文首先簡要介紹了多抽樣率信號處理的基本概念和原理,設計了三種音頻重採樣算法,分別是基於線性插值的音頻重採樣算法、基於拉格朗日插值的音頻重採樣算 法以及基於正弦插值的音頻重採樣算法,並用這三種算法實現了音頻信號的重採樣。線性插值基於插值點相鄰兩點的幅值來線性計算插值點的具體幅值,拉格朗日插 值是利用拉格朗日插值多項經過設置好長度的窗口來計算插值點的具體幅值,正弦插值是用三角多項式經過預先設置好長度的窗口來求得插值點的幅值。本文實現了 所設計的三種算法,這些算法可實現任意採樣速率之間的轉換,並支持上採樣和下采樣。 在音頻信號轉換時間開銷、信噪比和段信噪比等方面的測評結果代表所設計的三種算法既能夠保證較高的重構信號質量,同時還具備較高的轉換效率。

什麼是重採樣呢？由於符合AC97標準的聲卡最後輸出採樣頻率都定在48000Hz，而CD的音頻是44100Hz的，從CD轉換過來的MP3等大多部格 式也是44100Hz的，也就是說在這種類型的聲卡上，在數字信號轉成模擬信號以前，還要對採樣頻率作一次轉換。轉換的效果取決於聲卡驅動程序，然而大多 數取程爲了提升性能，都採用比較通常的重採樣算法。這時候，咱們就能夠嘗試用foobar2000提供的重採樣功能了。在「參數設置」窗口裏點擊左邊目錄 樹上的「回放->DSP Manager」，而後在右邊的「可用的DSP」列表裏選中並雙擊「重採樣（SSRC）」，這樣「重採樣（SSRC）」便出如今「當前使用的DSP」列表 中。接着，點擊左邊目錄樹中的「重採樣」項（注意，不是「重採樣PPHS」），在「目標採樣頻率」中選擇適當的頻率。在這裏，推薦SB1六、AWE3二、 AWE64和其餘相似的ISA聲卡選44100Hz；SB PCI、SB Live、Audigy、Philips AE、Sonic Fury和Yamaha 7x4等聲卡選48000Hz；而像Audigy2和Terratec（德國坦克）等一些真正支持96khz的聲卡，選則96000Hz。設置完畢後，按 「所有保存」按鈕便可。對於通常品質的聲卡和音箱來講，重採樣的效果或許並不明顯，但對於高級音頻發燒友來講，重採樣仍是必需的。

 

正認識設置「重採樣」

Intel在制定AC'97標準時爲了解決單CODEC解碼多音頻流問題而規定了輸入輸出的採樣頻率都必須是48KHz,若是輸入或 輸入出的採樣率不是48KHz,播放的音頻質量將會受到影響(如CD的標準採樣就是44.1KHz)。所以,如今不少播放器都提供了「重採樣」設置,當播 放器在播放不符合Intel規定的標準採樣率時,就能夠經過「重採樣」來將不規則的採樣率強化轉換成48KHz。