声音信号的数字化_模拟声音信号数字化的三个基本步骤

声音信号的数字化_模拟声音信号数字化的三个基本步骤声音信号的数字化声音是一种模拟信号，想要用于计算机，就必须将模拟信号转化为数字信号，这样，我们就能在计算机上储存声音了，等待用户需要播放的时候，再将数字信号转化为模拟信号。声音的数字化需要经历三个阶段：采样，量化，编码采样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...

大家好，我是架构君，一个会写代码吟诗的架构师。今天说一说声音信号的数字化_模拟声音信号数字化的三个基本步骤,希望能够帮助大家进步!!!

声音信号的数字化

声音是一种模拟信号，想要用于计算机，就必须将模拟信号转化为数字信号，这样，我们就能在计算机上储存声音了，等待用户需要播放的时候，再将数字信号转化为模拟信号。

声音的数字化需要经历三个阶段：采样，量化，编码

采样

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

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。量化中又个概念叫精度，指的是每个样本占的二进制位数，反过来，二进制的位数反映了度量声音波形幅度的精度。精度越大，声音的质量就越好。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

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。

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

例题：

CD唱片上所存储的立体声高保真音乐的采样频率为44.1kHZ，量化精度为16位，双声道，计算一小时的数据量：

根据公式：

​ 44.1kHZ * 16bit * 2 * 3600s /8 =6350400B ≈ 605.6MB

看看这个数字，是非常大的了，所以，在编码的时候常常使用压缩的方式来减少储存空调提高传输效率