為什么音頻采樣率通常是44.1kHz？

計(jì)算機(jī)中操作和存儲(chǔ)只能是類似10101011這樣的二進(jìn)制數(shù)字，對于自然界中音頻原始信號(hào)則為模擬信號(hào)，如下一個(gè)1kHz的音頻信號(hào)，如果要轉(zhuǎn)化為數(shù)字音頻信號(hào)，則需要采樣，

通常我們會(huì)采用44.1kHz的頻率來進(jìn)行采樣，在這樣如上這樣的一個(gè)波形中，意味著每間隔1s，我們會(huì)均勻分布地對波形進(jìn)行44100次電壓信號(hào)的讀取。

為什么是44.1kHz？

人耳能夠聽到的聲音頻率范圍在20Hz到20kHz之間，根據(jù)奈奎斯特定理（取樣率≥2倍聲音信號(hào)最大頻率才能重建信號(hào)）我們采用40kHz即可將人耳能聽到的信號(hào)進(jìn)行重建。但1978年Sony推出CD音頻存儲(chǔ)光盤時(shí)，卻采用了44.1kHz的采樣頻率。

實(shí)際上，當(dāng)我們對聲音進(jìn)行采樣時(shí)，需要將聲音模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，在這個(gè)過程中，需要經(jīng)過低通濾波器把不要低頻噪聲信號(hào)進(jìn)行濾除，由于低通濾波器并非理想的“到某個(gè)頻點(diǎn)就將噪聲信號(hào)完全截止”，因此需要將低通濾波器的截止頻點(diǎn)設(shè)置得“寬一點(diǎn)”，即不能將20kHz作為截止頻點(diǎn)，而是應(yīng)該“留寬一點(diǎn)”，大于20kHz。

而“留寬一點(diǎn)”為什么是2.05kHz？

回到當(dāng)時(shí)Sony推出CD光盤的時(shí)代，電視機(jī)還停留在PAL、NTSC制式。

PAL制式采樣率=245*60*3=44100

其中，245為每個(gè)場有245條掃描線，60為30幀的兩倍，3為RGB三原色；

NTSC制式采樣率=294*50*3=44100

其中，249為每個(gè)場有294條掃描線，50為25幀的兩倍，3為RGB三原色

因此，單音頻采樣率為44100kHz的時(shí)候，可以和電視的PAL、NTSC相容。

直至1995年，我們還可以看到Philips與Sony就DVD格式達(dá)成一致，CD本來用于音頻存儲(chǔ)，而DVD則除了存儲(chǔ)音頻，還可以進(jìn)行視頻存儲(chǔ)。

總結(jié)，為什么是44.1kHz：

原因1：為了覆蓋人耳聽覺范圍20-20kHz頻率；

原因2：為了兼容電視PAL、NTSC制式采樣率。