細說數字音響的基本原理(lǐ)

2018-11-16責任編輯：guanye

從廣義上說，數字音響包含的範圍很(hěn)廣，既包括各種數字化的原聲信号，各種數字化的設備，也包括協調這些信号和設備的各種協議和标準。它涉及到聲學(xué)、美學(xué)和人體(tǐ)生物(wù)學(xué)等諸多(duō)方面。簡單的講，數字音響是由硬件加軟件構成的。

1、數字音響的原理(lǐ)。核心提示：數字專業音響設備的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)主要是利用(yòng)模拟信号變換數字信号的方法來進行工(gōng)作(zuò)的，轉換的方法雖然有(yǒu)很(hěn)多(duō)，但是最為(wèi)常用(yòng)的還是脈沖編碼調制的方式，這種方法是1937年A. H. 裏福斯發明的，這種方法就是所謂的PCM。(Pulse Code Modulation)。 PCM方式是法國(guó)人 A. H. 裏福斯于1937年發明的, 早已廣泛應用(yòng)于通信之中(zhōng)。随着半導體(tǐ)技(jì )術的進步, 特别是發展到超大規模集成電(diàn)路階段後, PCM方式應用(yòng)于音響領域, 并進入家庭成為(wèi)現實。　　　　　　

2、數字音響設備的基本組成。PCM方式是由取樣, 量化和編碼三個基本環節完成的。

3、數字音響設備的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)
(1)取樣。對振幅随時間連續變化的信号波形按一定的時間間隔取出樣值, 形成在時間上不連續的脈沖序列, 稱之為(wèi)取樣。這個時間間隔稱為(wèi)取樣周期, 記為(wèi)Ts, 相應的取樣頻率fs=1/Ts；
(2)量化。将模拟信号的幅度動态範圍劃分(fēn)為(wèi)相等間隔的若幹層次, 把取樣輸出的信号電(diàn)平按照四舍五入的原則歸入最靠近的量值, 稱之為(wèi)量化；
(3)編碼。把取樣, 量化所得的量值變換為(wèi)二進制數碼的過程稱為(wèi)編碼。在數字音響中(zhōng), 通常采用(yòng)16位(bit)數碼表示一個量值, 即量化位數n=16；
(4)糾錯編碼。由于激光唱片和盒式磁帶在制作(zuò)和使用(yòng)過程中(zhōng)會發生超過容許範圍的損傷, 使所讀出的數字信号與原來所記錄的信号有(yǒu)所差别, 因此, 必須采取糾正錯碼的措施；
(5)幀結構。數字信号是以字符為(wèi)單位的, 若偏移 1 位, 就會使該字符代表的信号電(diàn)平發生變化。為(wèi)此, 必須把記錄信号分(fēn)割成很(hěn)小(xiǎo)的字組, 并設法判斷出各字組之間的分(fēn)界線(xiàn), 這樣的字組稱為(wèi)幀；
(6)調制。模拟音頻信号經取樣, 量化, 編碼和CIRC糾錯編碼後形成的數字信号, 還不宜直接記錄在唱片或磁帶上。因為(wèi)在數據流中(zhōng)可(kě)能(néng)會出現 16 位全部為(wèi) 0 或 1 的情況, 從唱片或磁帶上讀取時會使信号極不穩定, 也會造成伺服系統的不穩定。

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