资源简介

(共15张PPT)
少年声 强国梦
数据编码——声音的数字化
目 录
01
02
03
04
引入
模拟信号
数字信号
数据编码过程
引入——少年（建党百年主题曲MV）
01
模拟信号
02
模拟信号——声音的特点
02
声音是由物体振动产生的声波
是通过介质（空气或固体、液体）传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。
声音作为一种波，频率在20Hz~20kHz之间的声音是可以被人耳识别的。20Hz以下称为次声波，20000Hz以上称为超声波
声音的高低（高音、低音），由频率决定，频率越高音调越高。
4
3
2
1
模拟信号
02
观察：声音的波形变化是连续的，这种信号称为模拟信号，模拟信号的值称为模拟数据。
用传感器获得信号一般称为模拟信号，类似的还有温度、压强、电压等。
数字信号
03
计算机中存储的任何信息，都是用二进制数值来表示的，我们把这类信息信号称为数字信号。
采样
在横轴上按一定的时间间隔，从信号中取一个瞬时值，这个过程称为采样。
为实现A／D转换，用拾音器采集模拟信号，转换为数字声波形式记录下来。也就是把时间域或空间域的连续量转换成离散量的过程。
采样频率：每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数
数据编码过程
04
量化
将第一步所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整。
将信号波形的纵轴划分为若干区间，落到某一区间的采样点按四舍五入的规则取整数值，这个过程称为量化。
量化位数：存储、记录声音振幅所使用的二进制位数，它决定了声音的动态范围。
位数 数值上限
8 256
16 65536
24 16777216
32 4294967296
数据编码过程
04
编码
将量化后的幅值转变成相应数值代码的过程称为编码。
进制转换：十进制转二进制
0/1 0/1 0/1 0/1
2 2 2 2°
数据编码过程
04
编码
练一练：完成以下表格中的数值转换
十进制数值 1 2 3 8
二进制数值 0001 0010 0011 1000
十进制数值 6 11 13 15
二进制数值 0110 1011 1101 1111
数据编码过程
04
量化
采样
为实现A／D转换，用拾音器采集模拟信号，转换为数字声波形式记录下来。也就是把时间域或空间域的连续量转换成离散量的过程。
编码
将量化后的幅值转变成相应数值代码的过程称为编码。
采样频率：每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数
将第一步所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整。
将信号波形的纵轴划分为若干区间，落到某一区间的采样点按四舍五入的规则取整选值，这个过程称为量化。
量化位数：存储、记录声音振幅所使用的二进制位数，它决定了声音的动态范围。
声音文件大小的计算
音频数据量（B）=数据传输率 × 持续时间
每秒的音频数据量：
数据传输率(B)=采样频率(Hz) × 量化位数(bit) × 声道数/8
单位换算：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB
练一练：
一段时长为1分钟，采样频率为44.1kHz，量化位数为16位，双声道立体声的无压缩音频（如基于PCM编码的wav格式），占用的存储空间是____________________MB（表达式）
声音文件数字化的过程：
采样---- 量化---- 编码
课 堂 小 结
声音文件大小的计算：
（采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数/8 ）×音频时长（s）
模拟信号转为数字信号的过程
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