(记者 任文 盛甜 肖凯 通讯员 陈星雨)看着手机里面的录音视频,随着视频的播放,声音的大小形成的音波也不同,走进武汉科技馆信息展厅声音的数字化处理技术展项,了解其中的奥秘吧!
游客按下按钮,对着麦克风任意说一句话,释放按钮,通过右侧显示器就可以观看声音信号到数字信号的转换过程,其后通过观看短片进一步了解声音信号是如何转换为数字信号的。
声音的数字化处理过程其实是一种模数转换,同样包括采样、量化及编码等基本过程。当麦克风将声音转换成电压变化的模拟音频信号后,对其进行采样处理,即在某些特定时刻对该信号进行测量得到离散时间信号。采样后得到的离散信号再进行量化处理,先将离散信号幅度值划分为若干份,获得量化等级,一般为2的整数次幂,实际离散信号经四舍五入归为其中的一个量级,得到一个量化值。把量化后得到的数值采用二进制数来表示,就是二进制编码,通过编码得到计算机能存储和处理的数字音频信号。采用不同的编码方案可以得到不同的数字音频格式,如WAV、WMV、MP3、OGG等。
经过数字化处理之后的音频信号质量与三个要素有关,即采样频率、量化位数、声道数。采样频率表示每秒钟对音频信号进行数字采样的次数。根据奈奎斯特采样定理,采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍,否则就不能从采样信号中恢复原始信号。而且采样频率越高,所得的数字波形就越接近于原始的模拟波形,音质越好,存储数据量越大。量化位数,也称采样精度,表示了量化时分配参考值的个数。量化位数越多,量化产生的误差越小,声音越接近原来的波形,音质越好,存储数据量越大。声道数是使用声音通道的个数,立体声比单声道的表现力丰富,但数据量翻倍。
数字化后的声音保存,图片甚至视频的存储都或多或少的用到数字化技术,在如今的信息时代,数字化让很多以前不敢想的东西得以最好的保存,为以后查阅提供了良好的保障。
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