关于“位深度”的必会知识！新人课堂：数字音频基础系列
什么是音频位深度？
模拟声音信号是个无限定振幅数值的连续声波。不过，为了测量数字音频里的声波，我们需要以限定的数值去定义声波的振幅以便我们采样。
音频位深度（audio bit depth）决定了我们可以为每个样本记录的可能振幅值数值。最常见的音频位深度有16位，24位，和32位。每个都是二进制的单位，代表着一定潜在的数值。更高的音频位深度系统能够表达更多潜在的数值：
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16位：65，536值
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24位：16，777，216值
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32位：4，294，967，296值
有了更高的音频位深度，也就是更高的分辨率，那么更多振幅数值就可供我们记录了。结果就是，当采样时，连续性的模拟声波的准确振幅就更接近可供的数值。那么，振幅的数字近似值就更加接近原始的流动模拟声波。
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16位：65，536振幅数值
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24位：16，777，217振幅数值
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32位：4，284，967，296振幅数值
增强音频位深度和采样率，就能够创造更多分数来重建模拟声波了。
当然，不管分辨率如何，流动模拟声波不一定总是对应一个数值。结果就是，出现量子化（quantization）的过程，表示振幅的最后一部分数值约等于0或者1。这就意味着有一部分的数据是随机的。
位深度和比特率对比
“位深度”和“比特率”这两个概念的英文只有一词之差，二者经常容易混淆，但其实他们截然不同。位深度（bit depth）经常理解为采样格式或者声音分辨率，它能决定音频精确度，控制音频文件里的数据，影响音频清晰度和细致程度。而比特率（Bit rate），是每秒千比特为衡量单位，它是声音回放时每秒流通的数据，能衡量音频文件里的带宽，影响音频回放质量，决定文件大小。
显然两者的功能都有自身的缺陷。比特率不能给低频音频增加细致程度，也不能了解文件里的数据有多少。位深度不能重复给文件添加细节，也不能控制播放音频所需要的带宽。
底噪，相关噪音，音频抖动等概念
在数字音频中，我们听到的随机性是一种低频的白噪音（white noise），也叫底噪（noise floor）。底噪，亦称背景噪声，一般指电声系统中除有用信号以外的总噪声：包括音响设备噪声和放音环境噪声两部分。如同现场演奏环境里的背景音里插入的电子杂音，数字量化误差会给我们的声音插入噪音。或者像电视声中除节目声音外的“沙沙”声等。过强的底噪，不仅会使人烦躁，还淹没声音中较弱的细节部分。
采样率和声音之间的谐波关系（Harmonic relationships）和位深度，能够引起量化中产生某种规律。这就产生了相关噪音（correlated noise），也可以称之为有色噪声。作为某些频率里我们能在缔造环境下听到的共振。这时的底噪其实更响，占用记录声波信号里的潜在振幅数值。
音频抗抖动
为了不让上述规律出现，我们可以进行人工随机化。利用一个叫音频抖动（dithering）的过程，我们可以随机化最后一部分数据约等于的数值。规律就不会产生，更多随机的非相关噪声就被创造用来产生潜在的振幅数值。音频抖动其实是一种低频形式的噪音，在渲染更低位深时，被刻意添加到数字音频文件中。抖动的概念可能听似“反直觉”，但却是一个很有效的处理方式。抖动噪音实际上掩盖了所谓的“量化失真”，后者会导致数字音频出现噪声和不自然感。
底噪的振幅就成为我们潜在动态范围的最底层。声谱的另一侧，如果振幅太高，信号超出二进制系统能创造的最大值，那么就让一个数字系统歪曲。这个级别就被称之为0 dBFS。
总结来说，音频位深度定义的是底噪和0 dBFS之间的潜在振幅数值。
位深度和动态范围
降低背景音量的关键因素要考虑正确的位深。每一次录音有较低的底噪与较高的位深搭配。这种现象发生是因为动态范围，也就是噪音和静音之间的区别，它是比底噪更高，这就让噪音降低到最低。
位深度还决定着一个录音能有响亮。每1位的增长，都能给动态范围带来6分贝的增加。音频CD的格式用的是16位数的位深度，这就等于96dB的动态范围。如果用的是DVD或者蓝光的话，声音质量更高，因为位深度数量是24，这就等于144dB的动态范围。
换种方式来想，低点的位深意味着高点的数字噪音。如果你想在更低的位深录音，并放大音量，那就会比高点的位深录音有更多噪音。24位深足以让整个房间安静录制。然后放大信号但不介入噪音。16位深的时候，则需要你录得热一点，但是最好还是大部分项目都保持24位深。
你能听出音频位深度的区别吗？
你可能在想，“人类的耳朵真的能听出65，536振幅和4，294，967，296振幅的区别吗？”
这是一个合理的问题。甚至在16位的系统里，底噪还是低频的。除非你需要超过96 dB的有效动态范围，16位足以完成一个项目的最后反弹。
请看下面这个视频了解不同音频位深度的区别：
不过在声音项目中，用高的音频位深度是个好主意。因为底噪减低，你就能有更多的空间余地来避免失真，这也叫动态余量（headroom）。动态余量就是信号的最高峰值与一件设备能够处理的绝对最大值之间的分贝数。在失真前有更多的缓冲间隔是工作时的安全保障，而且能提供更多灵活性。
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