音訊 一 音訊認知 3 音訊取樣

2022-08-29 10:00:13 字數 2184 閱讀 1374

音訊取樣

首先我們先了解一下過去和現在的音訊錄製原理

錄音: 話筒將接收到聲音的波動大小轉化成對應強弱的電流,通過蹄形磁鐵,產生相應的磁性,

磁鐵下有勻速通過空隙的磁帶,上面帶有磁粉,磁粉受到不同磁性強度的影響,會聚集在不同的位置,以此來實現對聲音的記錄.

音訊數位化

數位化音訊技術是將模擬訊號進行數字編碼(ad轉換)後進行壓縮、儲存、編輯、傳輸等過程,

最終經數模轉換器再轉換成模擬訊號(da轉換),經均衡、放大後輸出到揚聲系統。

音訊數位化優點:

1、數字音訊傳輸過程中僅僅是編碼的傳輸和轉換,音訊訊號無損耗,與模擬技術相比,低失真、頻響寬、動態好、訊雜比高,可達到容更理想的hi-fi效果.

2、數位化音訊技術「能方便進行儲存、編輯、傳輸等工作.

簡言之:小體積,大儲存,低失真,高傳輸.

音訊的數位化採集與儲存

取樣,指把時間域或空間域的連續量轉化成離散量的過程 。

對聲音的取樣常用麥克風等裝置將聲音頻號轉換成電訊號,再用模/數轉換器將電訊號轉換成一串用1和0表示的二進位制數字(數碼訊號)。

我們每秒對聲音取樣上萬次,獲得上萬個按照時間順序排列的二進位制數字。於是,我們就將連續變化不斷的聲音轉化成了計算機可儲存並識別的二進位制數字。

如windows的關機音效: 該聲音由84700個不同的數字組成。 其中的一段數字如下:(二進位制數字已轉換為十進位制)

… 413, 263, 137, 15, -124, -253, -369, -463, -511, -545, -587, -632, -678, -701, -687, -659, -623, -579, -539, -473, -380, -282, -162, -35, 78, 211, 341, 430, 499, 548, 551, …

如果用影象的形式表示該音訊,則影象如下:

(橫軸是時間,縱軸為振幅,兩個影象分別代表左右聲道。由於聲音頻率較大,所以在影象中的訊號不是「正弦」,而是實心的。)

取樣頻率:

取樣頻率指錄音裝置在一秒鐘內對聲音頻號的取樣次數。取樣頻率越高,聲音的還原就越真實越自然。

量化位數:

我們不可能獲得所有時間下聲音的強度,因此聲音是等時間間隔、離散取樣的。

同樣,取樣獲得的資料不可能無限的精確,如數字為63.2222222….,這無法在計算機中儲存。

因此,取樣獲得的資料同樣也是離散的。 量化位數是音訊檔案的另乙個引數。量化位數越大,聲音的質量越高。常用的量化位數有8位、16位和32位

量化位數指用幾位二進位制數來儲存取樣獲得的資料。量化位數為8即指用8位二進位制數來儲存資料,如00010111

例:有一段正弦聲波,假設量化位數為3,即儲存的資料只有000/001/010/011/100/101/110/111 這8種可能 即:2^3 = 8;(同理:2^8 = 256;2^16 = 65 536; 2^32 = 4 294 967 296;)

另外值得注意的是,不同量化位數儲存的資料不可直接比較。

如4位量化位數儲存的1111,其十進位制是15,8位量化位數儲存的10000000,其十進位制是64。不是因為64>15,所以後者對應的聲音比前者大。而是應該二者分別除以其總取值範圍後在比較。

可見:前者對應的聲音比後大

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關於音訊取樣率

於網上收集整理 音訊取樣率是指錄音裝置在一秒鐘內對聲音頻號的取樣次數,取樣頻率越高聲音的還原就越真實越自然。在當今的主流採集卡上,取樣頻率一般共分為22.05khz 44.1khz 48khz三個等級,22.05khz只能達到fm廣播的聲音品質,44.1khz則是理論上的cd音質界限,48khz則更...