模擬聲音信號如何轉化為數字聲音信號

模擬音頻技術中以模擬電壓的幅度表示聲音強弱, 模擬聲音在時間上是連續的而數字音頻是一個數據序列,在時間上是斷續的。

工具/原料

受到很多因素的影響。

方法/步驟

數字音頻是通過採樣和量化,把模擬量表示的音頻信號轉換成由許多二進位數1和0組成的數字音頻信號。

模擬數據(Analog Data)是由傳感器採集得到的連續變化的值,例如溫度、壓力,以及目前在電話、無線電和電視廣播中的聲音和圖像。 數字數據(Digital Data)則是模擬數據經量化後得到的離散的值,例如在計算機中用二進位代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數據。

ASCII美國信息交換標準碼(American Standard Code for Information Interchange)已為ISO國際標準化組織和CCITT國際電報電話諮詢委員會所採納,成為國際通用的信息交換標準代碼,使用7位二進位數來表示一個英文字母、數字、標點或控制符號;圖形、音頻與視頻數據則可分別採用多種編碼格式。

模擬信號與數位訊號的關聯。

(1)模擬信號與數位訊號 不同的數據必須轉換為相應的信號才能進行傳輸:模擬數據一般採用模擬信號(Analog Signal),例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示;數字數據則採用數位訊號(Digital Signal),例如用一系列斷續變化的電壓脈衝(如我們可用恆定的正電壓表示二進位數1,用恆定的負電壓表示二進位數0),或光脈衝來表示。 當模擬信號採用連續變化的電磁波來表示時,電磁波本身既是信號載體,同時作為傳輸介質;而當模擬信號採用連續變化的信號電壓來表示時,它一般通過傳統的模擬信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。 當數位訊號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時,一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通信雙方連接起來,才能將信號從一個節點傳到另一個節點。

(2)模擬信號與數位訊號之間的相互轉換 模擬信號和數位訊號之間可以相互轉換:模擬信號一般通過PCM脈碼調製(Pulse Code Modulation)方法量化為數位訊號,即讓模擬信號的不同幅度分別對應不同的二進位值,例如採用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個量級,實用中常採取24位或30位編碼;數位訊號一般通過對載波進行移相(Phase Shift)的方法轉換為模擬信號。 計算機、計算機區域網與城域網中均使用二進位數位訊號,目前在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進位數位訊號,也有由數位訊號轉換而得的模擬信號。但是更具應用發展前景的是數位訊號。

模擬音頻與數字音頻的區別就是連續信號與離散信號的區別。

注意事項

模擬轉數字必然會帶來信息的丟失。

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