声音的数字化过程是什么？

Question

如题所述

Answer 1

声音的数字化需要经历三个阶段：采样，量化，编码。

采样是把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，理论上来说采样频率越高，声音的还原度就越高，声音就越真实。为了不失真，采样频率需要大于声音最高频率的两倍。

量化的主要工作就是将幅度上连续取值的每一个样本转换为离散值表示。其量化过后的样本是用二进制表示的，此时可以理解为已经完成了模拟信号到二进制的转换。通常的精度有8bit，16bit，32bit等，当然质量越好，需要的储存空间就越大。

编码是整个声音数字化的最后一步，其实声音模拟信号经过采样，量化之后已经变为了数字形式，但是为了方便计算机的储存和处理，我们需要对它进行编码，以减少数据量。

扩展资料：

通过采样频率和精度可以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

单声道一次可以产生一组声音波形数据，双声道一次可以产生两组波形数据。

有了数据传输率我们就可以计算声音信号的数据量

数据量（byte）= 数据传输率 * 持续时间 / 8

参考资料来源：百度百科——音频信号

Answer 2

声音的数字化过程，也称为音频数字化或音频采样，包括以下步骤：
1. 采样率选择：首先要确定音频的采样率，即每秒钟记录声音样本的数量。常见的采样率有44.1 kHz、48 kHz等。较高的采样率可以更准确地还原原始声音，但也会占用更多的存储空间。
2. 模拟到数字转换：将模拟声音信号转换为数字信号，通常使用模数转换器（ADC）。模拟声音信号通过电子设备中的麦克风或其他录音设备捕捉，并转换为数字信号。
3. 量化和编码：采样后的模拟声音信号被量化为一系列数字值。量化是将连续的模拟信号分割成离散的级别，并将每个级别用一个数字表示。通常使用的量化位数是16位或24位。接下来，使用编码技术将量化后的数字值转换成二进制形式，以便于存储和处理。
4. 数据压缩（可选）：对于需要减少存储空间或传输带宽的情况，可以对音频数据进行压缩。音频压缩算法可以去除冗余信息，减少数据量，但也可能引入一定的失真。常见的音频压缩格式有MP3、AAC等。
5. 存储和处理：最后，将数字化的音频信号以适当的格式存储在数字媒体设备（如计算机、移动设备）或存储介质（如硬盘、闪存卡）中。存储的音频数据可以进行后续的处理，包括编辑、混音、回放等操作。
通过以上步骤，声音的模拟信号被转换为数字信号，并可以通过数字化设备进行存储、传输和处理。这样就实现了声音的数字化，使其可以被计算机和数码设备所识别和处理。数字化的音频信号可以以高质量进行复制、传输和还原，同时为音频领域的后续处理和创新提供了更大的灵活性。