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美国·明尼沃斯卡州立公园去公众号发送消息『森林之音』,倾听更多森林的声音『声音』是我们司空见惯再熟悉不过的一种物理现象。我们唱歌发出声音,用耳朵听到声音,用手机记录并分享声音;如果作为音视频开发人员,我们还会在工作中处理众多声音数据。但是,你真的了解『声音』吗?在前面的文章里,我们提出了一个问题:从我们耳朵听见的『声音』,到我们用手机、电脑所处理的『音频数据』,其中经历了什么?从这个问题出发,我们在《声音的表示(1)》和《声音的表示(2)》两篇文章中探讨了『声音的定义是什么』、『声音有哪些特征』、『怎样对声音进行数学描述』这几个问题?接下来我们继续探讨另外两个问题:『怎样对声音进行数字化』和『数字音频数据是什么』。4、怎样对声音进行数字化?对声音进行数字化,首先要使用特定的设备对声音进行采集,比如麦克风就是常见的声音采集设备。麦克风里面有一层碳膜,非常薄而且十分敏感。声音是一种纵波,会压缩空气也会压缩这层碳膜,碳膜在受到挤压时也会发出振动,在碳膜的下方就是一个电极,碳膜在振动的时候会接触电极,接触时间的长短和频率与声波的振动幅度和频率有关,这样就完成了声音信号到电信号的转换。之后再经过放大电路处理,就可以实施后面的采样、量化处理了。上面探讨了声音三要素的数学描述,这是声音数字化的基础。声音由波形组成,包含了不同频率、振幅的波的叠加。为了在数字媒体内表示这些波形,需要对波形进行采样,其采样率需要满足可以表示的声音的最高频率;同时还需要存储足够的位深,以表示声音样本中波形的适当振幅。声音处理设备重建频率的能力称为其频率响应,创造适当响度和柔度的能力称为其动态范围,这些术语通常统称为声音设备的保真度。最简单的编码方式可以利用这两个基本元素重建声音,同时还能够高效地存储和传输数据。声音的数字化过程是将模拟信号(连续时间信号)转化为数字信号(离散时间信号)的过程,包括