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声音的数字化过程图(声音信息数字化转换内容)

时间:2023-05-05 10:40:06 阅读:72672 作者:1746

语音信号的数字化语音是模拟信号,要用于计算机,必须将模拟信号转换为数字信号。 这样,可以在计算机上存储声音,并在用户需要播放时将数字信号转换为模拟信号。

声音数字化需要三个阶段:采样、量化和编码

采样

采样是将时间上连续的模拟信号在时间轴上离散化的过程。 这里有采样频率和采样周期的概念。 采样周期,即相邻两个采样点的时间间隔。 采样频率是采样周期的倒数,理论上采样频率越高,声音恢复度越高,声音越真实。 为了不失真,采样频率必须是声音最高频率的两倍以上。

量化

量化的主要功能是将振幅上连续取值的各个样本转换为离散值表示。 那个量化的样本用二进制表示,并且可以理解为此时完成了从模拟信号到二进制的转换。 量化的另一个概念称为精度,是指每个样本所占的二进制位数,相反,二进制位数反映了测量语音波形宽度的精度。 精度越大,声音质量越好。 通常的精度有8bit、16bit、32bit等,当然质量越好,所需的存储空间就越大。

编码

编码是将整个语音数字化的最后一步。 实际上,语音模拟信号经过采样和量化,呈数字格式,但为了方便计算机的存储和处理,必须对其进行编码以减少数据量。

可以根据采样频率和精度计算声音的数据传输率。

数据传输率(bps)= 采样频率 * 精度 * 声道数

单声道一次可以生成一组声音波形数据,而双声道一次可以生成两组波形数据。

有了数据传输率,就可以计算语音信号的数据量

数据量(byte)= 数据传输率 * 持续时间 / 8

例题:

存储在CD唱片中的立体声高清音乐采样频率为44.1kHZ,量化精度为16位,在两个通道上,计算一小时的数据量。

根据官方说法:

44.1 khz * 16 bit *2* 3600s/8=6350400 b605.6 MB

从这个数字来看,它非常大,因此在编码时经常使用压缩方法来减少存储空调,从而提高传输效率

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