1.聲波概念

聲波是聲音的傳播形式。聲波是一種機(jī)械波，由物體（聲源）振動產(chǎn)生。聲波的傳播需要介質(zhì)，從氣體和液體介質(zhì)中傳播是一種縱波，固體中傳播可能混有橫波。人的耳朵可以聽到的聲波頻率一般在20Hz到20000Hz之間。說話的頻率基本上為300Hz-3400Hz。人耳可聽到的頻率范圍大于說話的頻率范圍。我們可以聽到更多的聲音。

2.聲音的采集

聲波是模擬波，如何收集聲音困繞人類幾百年。1860年意大利人梅烏奇發(fā)明電話，解決聲波轉(zhuǎn)換為電信號的問題。從此聲音可以遠(yuǎn)距離傳播。1877年愛迪生制造出人類史上第一臺留聲機(jī)，實現(xiàn)聲波采集。但不管是愛迪生，梅烏奇還是其后的貝爾。限于當(dāng)時的技術(shù)水平，先輩們以模擬的方式記錄和傳播聲波。

聲音是模擬信號，為了將聲音轉(zhuǎn)換為電信號用于遠(yuǎn)距離傳輸。在轉(zhuǎn)換的過程中，電子元器需要對聲音進(jìn)行采集，采集的過程并非連續(xù)進(jìn)行的，需要元器件在一定的時間內(nèi)抽取聲波的樣本。每秒種采樣次數(shù)被稱之為采樣頻率。采樣頻率越高聲音的還原就越真實越自然。

比如電影的采樣率是24Hz，PAL制式的采樣率是25Hz，NTSC制式的采樣率是30Hz。當(dāng)我們把采樣到的一個個靜止畫面再以采樣率同樣的速度回放時，看到的就是連續(xù)的畫面。同樣的道理，以44.1kHz采樣率記錄的CD以同樣的速率播放時，就能聽到連續(xù)的聲音。顯然，這個采樣率越高，聽到的聲音和看到的圖像就越連貫。人的聽覺和視覺器官能分辨的采樣率是有限的。對同一段聲音，用20kHz和44.1kHz來采樣，重放時，可能可以聽出其中的差別，而基本上高于44.1kHz采樣的聲音，比如說96kHz采樣，絕大部分人已經(jīng)覺察不到兩種采樣出來的聲音的分別了。之所以使用44.1kHZ這個數(shù)值是因為經(jīng)過了反復(fù)實驗，人們發(fā)現(xiàn)這個采樣精度最合適，低于這個值就會有較明顯的損失，而高于這個值人的耳朵已經(jīng)很難分辨，而且增大了數(shù)字音頻所占用的空間。一般為了達(dá)到“萬分精確”，我們還會使用48kHz甚至96kHz的采樣精度，實際上，96kHz采樣精度和44.1kHz采樣精度的區(qū)別絕對不會象44.1kHz和22kHz那樣區(qū)別如此之大，我們所使用的CD的采樣標(biāo)準(zhǔn)就是44.1kHz。

常見的采樣頻率有如下幾種：

3.音頻信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換

音頻信號作為模擬信號被采集上來后，直接進(jìn)行調(diào)制用于存儲和傳輸。例如固定電話，磁帶，唱片。模擬信號雖然可以精確的表示音頻信號，但是并不利于信號的傳輸與處理。電子元件方便處理和存儲的數(shù)據(jù)是0和1，表征簡單，而模擬信號表征困難，現(xiàn)有的電子設(shè)備量化模擬信號困難。更麻煩的是模擬信號的傳輸對于承載的要求高，傳輸介質(zhì)的干擾，抖動，都會影響信號。無線通信干擾大，丟包多的特性影響音頻信號的傳輸質(zhì)量。這也是第一代移動通信系統(tǒng)話質(zhì)差的重要原因。

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