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浅谈数字音频技术
作者:admin 发布日期:2018-9-7 关注次数: 二维码分享

数码相机、高清数字电视、数字光盘……数字化作为如今技术的发展潮流,在我们的生活中随处可见,音频数字化也是音频技术发展的必然要求。


一. 什么是数字音频技术

数字音频技术是一种利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩或播放的技术,它是随着数字信号处理技术、 计算机技术、多媒体技术的发展而形成的一种全新的声音处理手段。


二.数字音频的技术指标

1. 采样率

通俗的讲是指计算机每秒钟采集多少个声音样本,是描述声音文件的音质、音调,衡量声卡、声音文件的质量标准。采样频率越高,即采样的间隔时间越短,则在单位时间内得到的声音样本数据就越多,对声音波形的表示也越精确。

2.压缩率

一般指文件压缩前和压缩后大小的比值,表示数字声音的压缩效率。

3.比特率

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(Bit Per Second),比特率越高,传送数据速度越快。声音中的比特率是指将模拟声音信号转换成数字声音信号后,单位时间内的二进制数据量,是间接衡量音频质量的一个指标。

4.量化级

描述声音波形的数据是多少位的二进制数据,通常用bit做单位,如16bit、24bit。16bit量化级记录声音的数据是用16位的二进制数,因此,量化级也是数字声音质量的重要指标。我们形容数字声音的质量,通常就描述为24bit(量化级)、48KHz采样,比如标准CD音乐的质量就是16bit、44.1KHz采样。


三.音频数字化给我们带来了什么好处

在全模拟的音频系统中,信号记录是制约系统指标的“瓶颈”。数字录音机产生后,动态范围很快增加到98dB,失真降低了十几倍,而且没有了抖晃。近几年动态范围已经可以完全满足我们对声音动态的需要,而且数字信号的多代复制能够没有音质劣化。

在信号加工处理方面,模拟的均衡器、混响器、滤波器和压缩限制器大多都存在性能指标低、功能少、体积大、携带与使用不便利的弊端,数字化后有效改善了这些缺点,不仅扩展了模拟设备的功能,同时产生了声音激励器、镶边器等模拟时难以实现的设备。

模拟音频信号在传输时容易受到外界干扰,大到自然界的雷电、工业上的马达、电火花机床、变压器等,小到电冰箱等家用电器都容易干扰模拟信号,而且很难消除。此外,模拟信号在传输过程中,尤其是高频成分会产生衰减,即使放大和均衡后可以恢复幅度,也会使噪声也随之增加。现在我们通常采用的脉冲编码调制(PCM)数字音频信号抗干扰性很强,而且在接收端也可以把混入的丢失及干扰的信号进行纠错、剔除和弥补,使其恢复原状。数字音频压缩技术能够在原有模拟频带中增添数字信号的传输路数。


数字化音频技术给我们的工作与生活带来了低成本、高效率和高质量(在远距离传输中表现更加突出),也为音频领域带来了质的飞跃。


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