【GNURadio实验报告】实验3( 二 ) _音频采样率

从时域角度来看，采样频率越高，意味着数字信号的波形也就越能够贴合原始的模拟信号，采集的也就越完整。
从频域角度来看，采样率越高，代表着采集的带宽也就越大，囊括进来的原始信号的频率信息也就越完整，保留更多的声音细节。
例如，邓紫棋唱歌的高音很好听，但是音调高=频率高，为了能够采集到这些高音，就需要拓宽采样率。如下图所示，假如歌曲人声+乐器的“音调”范围在0-10kHz之间，而我最大的采样率能够达到48kHz（奈奎斯特：采样频率要大于最高频率的2倍），也就能够保留更多的声音细节，音质自然也就越高。
但是，如下图所示，当某个音的音调太高，以至于超出了采样率的范围，那么这个音会跑到屏幕之外吗？不会，它会被采样“窗口”右边的边界“弹回来” ，由原来的“高音”被扭曲称了“低音” ，这个现象叫做混叠。
（引用自知乎文章《什么是混叠》的这张gif动图可以很好的展示发生混叠的这一过程）
（二）【Wav File 】的采样率含义
【Wav File 】的用途是从波形文件（.wav等）里面读取数据，形成数据流。
以.wav文件为例，这种文件会在文件头偏移位置18H处记录下该文件的原始采样率（图片引用自），也就是我们右键文件属性里面给出的这个信息。这一数值存在的目的，是当我们使用网易云等音乐播放器播放音频文件时，音频文件会告诉播放器，应当以多少采样率来播放自己。
但是！对于【Wav File 】模块而言， wav文件里面的数据没有时间戳！这是什么意思？
在【Wav File 】模块看来，波形文件存储的数据，是这样的一串数组：
[1,2,3,4,5,4,3,2,1,2,3,4,5……]#仔细看，这是一串正弦波的幅度值
如果有时间戳的话，那波形文件存储的数据应该如下这样，类似于字幕文件，以键值对的形式记录每个数值（每句台词）应当出现的时间点：
[(0s,1),(0.1s,2),(0.3s,3),(0.4s,4),(0.5s,5)……]#以键值对形式存储数据
然而， wav文件仅仅是以一维方式记录了波形的采样数据，即一连串的幅度值。播放器选择以什么样的速率去播放这串数据流，必然会影响音频播放的流速（例如语速变快）。但丢失波形信息了吗？没有，因为wav文件存储的每个数据都被播放出来了，只不过播放得快/慢了一点。
当我们使用【Audio Sink】模块分别以16kHz、48kHz（文件原始采样率）、96kHz去播放这段音乐，语速分别会像蜗牛一样、正常、非常快且声音尖锐，但声音细节并没有丢失。
（三）【】的采样率含义
【】数据流模块。该模块从1个向量中提取数据并输出。下图所示的输出数据为。
如下图所示，使用【QT GUI Time Sink】时域示波器来播放这串数据。将该示波器的采样频率 Rate设为10 ，即1秒内读取10个点。
结果如图，数字0-9在时间轴上依次排列开来，数字9的点恰好出现在0.9s处，下一个数字0刚好在1s处，表明这串数字正在以10Hz的速率被读取输出。