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音頻信號(hào)通過(guò)算法提升采樣率和采樣精度簡(jiǎn)介！

采樣精度是對(duì)模擬信號(hào)的幅度軸進(jìn)行數(shù)字化，它決定了模擬信號(hào)數(shù)字化以后的動(dòng)態(tài)范圍，采樣精度常用于表示示波器性能的兩個(gè)參數(shù)是采樣頻率、和模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量之后的數(shù)據(jù)位數(shù)（簡(jiǎn)稱量化位數(shù)）。采樣頻率決定了示波器的頻率響應(yīng)范圍，在示波器和計(jì)算機(jī)信號(hào)處理中，采樣頻率有：1GSa/s（1GHz）、2GSa/s（2GHz）、4Gsa/s（4GHz）等。量化位數(shù)越多，波形的質(zhì)量越高。目前示波器的最高采樣頻率為256GSa/s（256GHz）。對(duì)電磁波或電流每次采樣后存儲(chǔ)、記錄振幅所用的位數(shù)稱為采樣位數(shù)，16位示波器的采樣位數(shù)就是16。量化位數(shù)決定了示波器的動(dòng)態(tài)范圍，量化位數(shù)有8位和16位兩種。8位從最小值到最大值只有256個(gè)級(jí)別，16位則有65536個(gè)大小級(jí)別。

聲音采樣位數(shù)和聲音采樣率都是時(shí)域中的參數(shù)。一段波形的變化曲線，從時(shí)域上看，其橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示幅度v（一般是電壓）。那么，采樣率1GSa/s表示1s采樣10億個(gè)點(diǎn)，也就是橫軸上每隔10-9s采集一個(gè)點(diǎn)；而采到的每個(gè)點(diǎn)都用一個(gè)數(shù)值來(lái)表示其幅度（電壓）。假設(shè)整個(gè)電壓信號(hào)的變化幅度范圍是-5V~+5V的話，我們將-5V~+5V分成65536份，那么采到的這些點(diǎn)的數(shù)值n（16位），轉(zhuǎn)換成電壓，就是（n*10/65536）-5V。因此，采樣位數(shù)分解的是電壓的幅度！當(dāng)然上面只是一個(gè)例子而已。對(duì)于某些A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)，采集到的點(diǎn)的幅度值可能用補(bǔ)碼來(lái)表示，那么換算成電壓的公式就會(huì)不同，但將-5V~+5V這10V的變化范圍分成了65536份這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，是一樣的。

音頻媒體的數(shù)字化處理

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是海量存儲(chǔ)設(shè)備和大容量?jī)?nèi)存在PC機(jī)上的實(shí)現(xiàn)，對(duì)音頻媒體進(jìn)行數(shù)字化處理便成為可能。數(shù)字化處理的核心是對(duì)音頻信息的采樣，通過(guò)對(duì)采集到的樣本進(jìn)行加工，達(dá)成各種效果，這是音頻媒體數(shù)字化處理的基本含義。

音頻媒體的基本處理

基本的音頻數(shù)字化處理包括以下幾種：不同的聲音采樣率、頻率、通道數(shù)之間的變換和轉(zhuǎn)換。其中變換只是簡(jiǎn)單地將其視為另一種格式，而轉(zhuǎn)換通過(guò)重采樣來(lái)進(jìn)行，其中還可以根據(jù)需要采用插值算法以補(bǔ)償失真。針對(duì)音頻數(shù)據(jù)本身進(jìn)行的各種變換，如淡入、淡出、音量調(diào)節(jié)等。通過(guò)數(shù)字濾波算法進(jìn)行的變換，如高通、低通濾波器。

音頻媒體的三維化處理

長(zhǎng)期以來(lái)，計(jì)算機(jī)的研究者們一直低估了聲音對(duì)人類在信息處理中的作用。當(dāng)虛擬技術(shù)不斷發(fā)展之時(shí)，人們就不再滿足單調(diào)平面的聲音，而更催向于具有空間感的三維聲音效果。聽(tīng)覺(jué)通道可以與視覺(jué)通道同時(shí)工作，所以聲音的三維化處理不僅可以表達(dá)出聲音的空間信息，而且與視覺(jué)信息的多通道的結(jié)合可以創(chuàng)造出極為逼真的虛擬空間，這在未來(lái)的多媒體系統(tǒng)中是極為重要的。這也是在媒體處理方面的重要措施。

以上就是音頻信號(hào)通過(guò)算法提升采樣率和采樣精度簡(jiǎn)介的詳細(xì)介紹。