Question

声音采样频率为什么是44.1赫兹

Answer 1

CD采样率必须大于约40 kHz，以满足Nyquist标准，该标准要求以最大模拟频率的两倍（音频约20 kHz）进行采样。采样频率的选择略高于奈奎斯特速率，因为实际滤波器需要具有有限的斜率来防止混叠。数字音频磁带（DAT）使用48 kHz的采样率。有人声称，它们的采样率不同于CD，这使得从一张CD到另一张CD的数字复制更加困难。原则上，48 kHz是更好的频率，因为它是其他标准采样率的倍数，即电话质量音频的8和16 kHz。如果采样率是彼此的整数倍，则简化采样率转换。

摘自约翰·沃特金森《数字音频艺术》，第二版，第104页：

在数字音频研究的早期，每个音频通道大约1 Mbps的必要带宽很难存储。磁盘驱动器有足够的带宽，但没有足够的容量进行长时间的录制，所以人们的注意力转向了录像机。通过创建一个伪视频波形来存储音频样本，该波形将二进制作为黑白电平进行传输。这样的系统的采样率被限制为仅与所使用的电视标准的场速率和场结构相关，以便可以在场中的每个可用电视线路上存储整数个样本。这种记录可以在单色记录器上进行，并且这些记录采用两种标准进行，即60 Hz时525行和50 Hz时625行。因此，可以找到一个频率，该频率是两者的公倍数，并且也适合用作采样率。

伪视频系统中允许的采样率可以通过将场速率乘以场中的活动线数（不能使用消隐线）再乘以线中的采样数来推导。通过仔细选择参数，可以使用采样率为44.1KHz的525/60或625/50视频。

在60 Hz视频中，有35条消隐线，每帧490条线或每场245条线，因此采样率由下式给出：

60 X 245 X 3=44.1 KHz

在50 Hz视频中，有37行消隐，每帧留588行活动行，或每场294行，因此相同的采样率由

50 X 294 X3=44.1 Khz。

44.1千赫的采样率成为光盘的采样率。尽管CD没有视频电路，但用于制作CD母版的设备是基于视频的，并决定采样率。

（Kavitha Parthasarathy请提供参考。）

此外，David Singer指出，44100可以分解为2^2*3^2*5^2*7^2，即前四个素数的平方的乘积。

Answer 2

根据奈魁斯特（NYQUIST）采样定理，用2倍于一个正弦波的频率进行采样就能完全真实地还原该波形，因此一个数码录音波的采样频率的取值直接关系到它的最高还原频率指标。
例如用44.1KHZ的采样频率进行采样，则可还原为最高22.05KHZ的频率——这个数值略高于人耳的听觉极限（注：像可录MD，例如R900的取样频率为44.1KHZ并且具有取样频率转换器，可将输入的32KHz/44.1KHZ/48KHZ转换为该机的标准取样频率。）。44.1KHZ的还原频率足已记示和真实再现世界上所有人再能辩的声音，所以CD音频的采样规格定义为16bit。