简述模拟声音信号数字化的基本过程。
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发布时间：2022-04-21 17:35
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时间：2024-01-19 20:12
声音的数字化包括三大步骤：取样、量化、编码
以下是我找到的具体内容:
一 取样
对连续信号按一定的时间间隔取样.
奈奎斯特取样定理认为,只要取样频率大于等于信号中所包含的最高频率的两倍,则可以根据其取样完全恢复出原始信号,这相当于当信号是最高频率时,每一周期至少要采取两个点.
但这只是理论上的定理,在实际操作中,人们用混叠波形,从而使取得的信号更接近原始信号.
二 量化
取样的离散音频要转化为计算机能够表示的数据范围,这个过程称为量化.
量化的等级取决于量化精度,也就是用多少位二进制数来表示一个音频数据.一般有8位,12位或16位.量化精度越高,声音的保真度越高.以8位的举例稍微说明一下其中的原理.若一台计算机能够接收八位二进制数据,则相当于能够接受256个十进制的数,即有256个电平数,用这些数来代表模拟信号的电平,可以 有256种,但是实际上采样后的某一时刻信号的电平不一定和256个电平某一个相等,此时只能用最接近的数字代码表示取样信号电平.
三 编码
对音频信号取样并量化成二进制,但实际上就是对音频信号进行编码,但用不同的取样频率和不同的量化位数记录声音,在单位时间中,所需存贮空间是不一样的.波形声音的主要参数包括：取样频率.量化位数.声道数.压缩编码方案和数码率等,未压缩前,波形声音的码率计算公式为：波形声音的码率=取样频率*量化位数*声道数/8.波形声音的码率一般比较大,所以必需对转换后的数据进行压缩.常见的方案有如下几种：
（1） 第一代全频带声音编码
脉冲编码调制制（ Pulse Code Molation ,PCM ）最简单最基本的编码方法,直接赋予取样点一个代码,没有进行压缩,存贮空间大,优点是音质好.
（2） 第二代全频带声音压缩编码
MPEG—1的声音压缩编码是国际上第一个高保真声音数据压缩的国际标准,分为三个层次：层1主要用于数字盒式录音磁带；层2主要应用于数字音频广播.VCD.DVD等；层3主要应用于Internet网上高品质声音的传输和MP3音乐.
MPEG—2的声音压缩编码采用与MPEG—1相同的声音编译码器,但能支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声.
杜比数字AC—3是多声道全频带声音编码系统,它提供5个全频带声道,及第6个用以表现超低音效果的.1声道.6个声道的信息在制作和还原的过程中全部实现数字化,具有真正的立体声效果,主要应用于家庭影院.DVD和数字电视中.
