[err:数据源标签'PE.DataSource id="cone" datasource="资料_内容页" itemId="637" xslt="true" '返回数据错,原因:“E”为意外标记。预期标记为“"”或“'”。 行 33,位置 209。,源码:637 <meta http-equiv="refresh" content="0;url=/Item/637.aspx?wu=1" /> 27数码声音信号0.00B0.00Botherczwlzxvipczwlzx/UploadFiles/UserPic/UserAvatars/15219_150_150.jpg <script language="JavaScript" type="text/JavaScript" src="/Common/GetHits.aspx?id=637"></script> <script language="JavaScript" type="text/JavaScript" src="/Common/GetHits.aspx?hitstype=dayhits&id=637"></script> <script language="JavaScript" type="text/JavaScript" src="/Common/GetHits.aspx?hitstype=weekhits&id=637"></script> <script language="JavaScript" type="text/JavaScript" src="/Common/GetHits.aspx?hitstype=monthhits&id=637"></script> <script language="JavaScript" type="text/JavaScript" src="/Common/GetBrowseTimes.aspx?id=637"></script> <img src="/images/star3.jpg" /> vip0声音,数码《初中物理专题分析》2004年11月22日/UploadFiles/nopic.gif 我们在实际生产生活中接触到的各种信号,如耳朵听到的声音信号、电话机送出的语音电流信号、摄像机输出的图我们在实际生产生活中接触到的各种信号,如耳朵听到的声音信号、电话机送出的语音电流信号、摄像机输出的图像信号、车间控制室记录下的压力、流量、转速、温度、湿度等等信号都是模拟信号。由于它在时间或取值上往往是连续的,即在一定的时间间隔或取值幅度内有无限多个值,或者说它们的取值是连续的时间函数,因此,模拟信号通常又称为连续信号。   例如,电话是利用送话器把声音变成电流的。人对着送话器讲话时,送话器中的碳粒电阻就会随着声振动而改变,因此也就改变了送话器上的电流。这电流的变化与声振动相一致,反映着声音的信息,我们就把这种电流叫做声音的电信号。由于它“模拟”着声音的变化,所以我们称它为“模拟信号”。这种信 【内容简介】我们在实际生产生活中接触到的各种信号,如耳朵听到的声音信号、电话机送出的语音电流信号、摄像机输出的图像信号、车间控制室记录下的压力、流量、转速、温度、湿度等等信号都是模拟信号。由于它在时间或取值上往往是连续的,即在一定的时间间隔或取值幅度内有无限多个值,或者说它们的取值是连续的时间函数,因此,模拟信号通常又称为连续信号。   例如,电话是利用送话器把声音变成电流的。人对着送话器讲话时,送话器中的碳粒电阻就会随着声振动而改变,因此也就改变了送话器上的电流。这电流的变化与声振动相一致,反映着声音的信息,我们就把这种电流叫做声音的电信号。由于它“模拟”着声音的变化,所以我们称它为“模拟信号”。这种信号在时间和幅度上都是连续的。   然而,模拟信号存在一个很大的缺点,即由于受外部环境或电路本身的影响,在外界于扰、仪器老化、多次复制、或长途传输的情况下,容易产生失真。怎样才能避免信号的失真呢?人们想出了用数字技术来表示实际的模拟信号的办法。   那么,什么是数字技术?它怎样表示模拟信号?数字技术有什么优点呢?   数字技术是用离散的、不连续的值表示信号的技术。用数字技术表示的信号叫数字信号,也叫数码信号。   在用数字技术表示信号时,一般使用的是二进制数。二进制是“逢二进一”的计数制,它只有“0”和“1”这两个数字符号。为什么要使用二进制数呢?因为它具有许多优点,一是设备容易实现,它的“l”和“0”两个值,正好对应着设备的开、关或电位的高、低或脉冲的有、无这两个状态,这在电路上实现起来非常方便。二是它运算简单,二进制数的所有的运算都可以简单地归结为少数几条规则:0+0=0,0+1=l,1+1=10,0*0=0,0*1=0,1*1=1等,在利用电子计算机处理信号时非常简捷,能够高速率的处理和传送信息。   那么,实际信号怎样用数字技术来表示,即取值连续的模拟信号怎样用不连续的0、l两个值来表示呢?   从模拟信号转换成数字信号,这叫“模/数转换”,也叫“A/D转换”。这种转换是经过“采样”、“量化”和“编码”来完成的。见图2-21。它表示的是将模拟信号转换成数字信号的过程。为简单起见,假定采用3位二进制编码。图中横坐标表示时间,纵坐标表示信号的幅度,图中曲线即为一个模拟信号。   ①采样:   “采样”就是对模拟信号每隔一个固定的时间间隔取一个样本值。好比在拍摄电影时,不必要也不可能用胶片把演员的连续动作全部拍摄下来,只是按一定的时间间隔拍摄下一幅一幅不连续的离散的画面,每幅画面只是取出了演员动作在某一瞬间的“样子”,这就是“取样”。只要取样的时间间隔足够短,如每秒取样不少于24幅,那么,在放映时,由于人的眼睛有视觉暂留的特性,在银幕上看到的就不是一幅一幅离散的画面,而是连续的动作了。与此类似,要传输一个声音信号,不必像传送模拟信号那样把信号各个瞬时的声波幅度都连续地送出去,而只需要每隔一定的时间间隔对信号取一个瞬时值传送出去就可以了。如图2-21(a)每隔一定的时间间隔取一个值(叫样本值),这样得到的一系列值在时间上就是不连续的了。                        显然,采样时间间隔越短,所取的一系列值就越能精确的反映原来的模拟信号。否则,采样时间间隔太长,就会使原信号失真。每秒钟采样的次数叫做采样率。采样率越高即采样时间间隔越短,采样率越低即采样时间间隔越长。那么,采样率要达到多高才能较好地反映出原来的声音呢?根据理论分析和实践证明:为不使原波形产生“半波损失”,采样率至少应为信号最高频率的两倍,这就是著名的采样定理Nyquist(奈奎斯特)定理。音乐录音常用的采样率为22。05kHz、44。1kHz、48kHz等,采样率越高声音质量越好。与音乐相比,人类语言和电话信号的最高频率相对较低,可以经济的选用较小的采样率。   经过取样后,信号就成为时间上离散的、不连续的了。但它仍然是模拟信号,样本的大小仍然是连续的,仍有无限多个可能取值。作为模拟信号,它没有也不必要将各个瞬时的大小用数字表示出来,只要将这些大小输送出去或储存下来就行了,而作为数字信号,还必须用数字表示出来,数字则一般采用二进制数码。为此,必须进行量化。   ②量化:                        由于检测器的灵敏度有限和传输中噪声的干扰,没有必要传送一个个样本值的准确大小,只要按照容许的误差将样本大小进行量化分层近似即可。首先要把样本的无限多个连续的取值可能变为有限个间断的取值可能。如图2-21(b),将纵坐标上幅度的最大变化范围对应3位二进制数码分为23=8个层级。即0、1、2、3、4、5、6、7。然后用四舍五入的方法将样本大小用其接近的分层级来代替,这个过程叫做“量化”。如图我们在实际生产生活中接触到的各种信号,如耳朵听到的声音信号、电话机送出的语音电流信号、摄像机输出的图像信号、车间控制室记录下的压力、流量、转速、温度、<FONT size=2>我们在实际生产生活中接触到的各种信号,如耳朵听到的声音信号、电话机送出的语音电流信号、摄像机输出的图像信号、车间控制室记录下的压力、流量、转速、温度、湿度等等信号都是模拟信号。由于它在时间或取值上往往是连续的,即在一定的时间间隔或取值幅度内有无限多个值,或者说它们的取值是连续的时间函数,因此,模拟信号通常又称为连续信号。</FONT> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  例如,电话是利用送话器把声音变成电流的。人对着送话器讲话时,送话器中的碳粒电阻就会随着声振动而改变,因此也就改变了送话器上的电流。这电流的变化与声振动相一致,反映着声音的信息,我们就把这种电流叫做声音的电信号。由于它<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>模拟<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>着声音的变化,所以我们称它为<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>模拟信号<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>。这种信号在时间和幅度上都是连续的。</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  然而,模拟信号存在一个很大的缺点,即由于受外部环境或电路本身的影响,在外界于扰、仪器老化、多次复制、或长途传输的情况下,容易产生失真。怎样才能避免信号的失真呢?人们想出了用数字技术来表示实际的模拟信号的办法。</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  那么,什么是数字技术?它怎样表示模拟信号?数字技术有什么优点呢?</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  数字技术是用离散的、不连续的值表示信号的技术。用数字技术表示的信号叫数字信号,也叫数码信号。</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  在用数字技术表示信号时,一般使用的是二进制数。二进制是<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>逢二进一<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>的计数制,它只有<SPAN lang=EN-US>“0”</SPAN>和<SPAN lang=EN-US>“1”</SPAN>这两个数字符号。为什么要使用二进制数呢?因为它具有许多优点,一是设备容易实现,它的<SPAN lang=EN-US>“l”</SPAN>和<SPAN lang=EN-US>“0”</SPAN>两个值,正好对应着设备的开、关或电位的高、低或脉冲的有、无这两个状态,这在电路上实现起来非常方便。二是它运算简单,二进制数的所有的运算都可以简单地归结为少数几条规则:<SPAN lang=EN-US>0</SPAN>+<SPAN lang=EN-US>0=0</SPAN>,<SPAN lang=EN-US>0</SPAN>+<SPAN lang=EN-US>1=l</SPAN>,<SPAN lang=EN-US>1</SPAN>+<SPAN lang=EN-US>1=10</SPAN>,<SPAN lang=EN-US>0*0=0</SPAN>,<SPAN lang=EN-US>0*1=0</SPAN>,<SPAN lang=EN-US>1*1=1</SPAN>等,在利用电子计算机处理信号时非常简捷,能够高速率的处理和传送信息。</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  那么,实际信号怎样用数字技术来表示,即取值连续的模拟信号怎样用不连续的<SPAN lang=EN-US>0</SPAN>、<SPAN lang=EN-US>l</SPAN>两个值来表示呢?</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  从模拟信号转换成数字信号,这叫<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>模/数转换<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>,也叫<SPAN lang=EN-US>“A</SPAN>/<SPAN lang=EN-US>D</SPAN>转换<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>。这种转换是经过<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>采样<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>、<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>量化<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>和<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>编码<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>来完成的。见图<SPAN lang=EN-US>2</SPAN>-<SPAN lang=EN-US>21</SPAN>。它表示的是将模拟信号转换成数字信号的过程。为简单起见,假定采用<SPAN lang=EN-US>3</SPAN>位二进制编码。图中横坐标表示时间,纵坐标表示信号的幅度,图中曲线即为一个模拟信号。</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  <SPAN lang=EN-US>①</SPAN>采样:</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><FONT size=2><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体">  <SPAN lang=EN-US>“</SPAN>采样<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>就是对模拟信号每隔一个固定的时间间隔取一个样本值。好比在拍摄电影时,不必要也不可能用胶片把演员的连续动作全部拍摄下来,只是按一定的时间间隔拍摄下一幅一幅不连续的离散的画面,每幅画面只是取出了演员动作在某一瞬间的<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>样子<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>,这就是<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>取样<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>。只要取样的时间间隔足够短,如每秒取样不少于<SPAN lang=EN-US>24</SPAN>幅,那么,在放映时,由于人的眼睛有视觉暂留的特性,在银幕上看到的就不是一幅一幅离散的画面,而是连续的动作了。与此类似,要传输一个声音信号,不必像传送模拟信号那样把信号各个瞬时的声波幅度都连续地送出去,而只需要每隔一定的时间间隔对信号取一个瞬时值传送出去就可以了。如图<SPAN lang=EN-US>2</SPAN>-<SPAN lang=EN-US>21</SPAN>(<SPAN lang=EN-US>a</SPAN>)</SPAN><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体">每隔一定的时间间隔取一个值(叫样本值),这样得到的一系列值在时间上就是不连续的了。</SPAN></FONT></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>                    <IMG alt="" hspace=0 src="PE.SiteConfig.ApplicationPathPE.SiteConfig.uploaddir/ckzlzx_UploadFiles_2200/2004112214059734.jpg" align=baseline border=0></FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  显然,采样时间间隔越短,所取的一系列值就越能精确的反映原来的模拟信号。否则,采样时间间隔太长,就会使原信号失真。每秒钟采样的次数叫做采样率。采样率越高即采样时间间隔越短,采样率越低即采样时间间隔越长。那么,采样率要达到多高才能较好地反映出原来的声音呢?根据理论分析和实践证明:为不使原波形产生<SPAN lang=EN-US>“</SPAN>半波损失<SPAN lang=EN-US>”</SPAN>,采样率至少应为信号最高频率的两倍,这就是著名的采样定理<SPAN lang=EN-US>Nyquist</SPAN>(奈奎斯特)定理。音乐录音常用的采样率为<SPAN lang=EN-US>22</SPAN>。<SPAN lang=EN-US>05kHz</SPAN>、<SPAN lang=EN-US>44</SPAN>。<SPAN lang=EN-US>1kHz</SPAN>、<SPAN lang=EN-US>48kHz</SPAN>等,采样率越高声音质量越好。与音乐相比,人类语言和电话信号的最高频率相对较低,可以经济的选用较小的采样率。</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  经过取样后,信号就成为时间上离散的、不连续的了。但它仍然是模拟信号,样本的大小仍然是连续的,仍有无限多个可能取值。作为模拟信号,它没有也不必要将各个瞬时的大小用数字表示出来,只要将这些大小输送出去或储存下来就行了,而作为数字信号,还必须用数字表示出来,数字则一般采用二进制数码。为此,必须进行量化。</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>  <SPAN lang=EN-US>②</SPAN>量化:</FONT></SPAN></P> <P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=left><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; 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