音频信号

首先先百度一下音频信号，

音频信号是（Audio）带有语音、音乐和音效的有规律的声波的频率、幅度变化信息载体。 根据声波的特征，可把音频信息分类为规则音频和不规则声音。其中规则音频又可以分为语音、音乐和音效。规则音频是一种连续变化的模拟信号，可用一条连续的曲线来表示，称为声波。声音的三个要素是音调、音强和音色。声波或正弦波有三个重要参数：频率 、幅度和相位 ，这也就决定了音频信号的特征。

人耳听力频率范围

生活中存在各种正弦波，但并不是所有的波都能被人耳听到。比如说我们手机通信的信号，wifi信号，以及阳光都是一种波，但并不能被人听见。

正常人耳听见声音的频率范围是 20Hz 到 2 万 Hz 。相同强度的声音如频率不同的话，听起来的响度是不一样的。至敏感的频率是 3000 和 4000Hz 。

所以声波的信号基本上只要关注2wHz以内就好了。

奈奎斯特采样定理

声音本质上是一种模拟信号，但在计算机或者在其他数字设备上传输时，我们要把模拟信号转换为数字信号，需要进行采样。

奈奎斯特采样定理如下：

在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。

这个定理描述的很简单，证明其实也不难，对于声音信号，只要采样的频率大于2*2wHz=4WHz的话，我们就可以听到无损的音质了。

上面说人耳听力敏感的范围主要是在4000Hz，所以我们一般听到的音乐其实是使用8000Hz频率进行采样的。这里可以看下最近比较火的芒种这首歌。