Page 21 - 高中 信息技术 必修1 数据与计算

 1.2 数据编码

3. 声音编码
对声音进行数据编码，必须经过前期的数据采样和数据量化。
（1）采样。采样就是把输入的模拟信号按适当的时间间隔得到各个时刻的样本值，
使其转换为时间上离散、幅度上连续的脉冲信号。

根据奈奎斯特（Harry Nyquist，物理学家，1889 —1976）采样定理，如果以一定时间
间隔对某个信号 f （t）进行采样，并且采样频率高于该信号最高频率的两倍，则采样值包
含了原信号的全部信息，如图1-11所示。

广东教育出版社

图1-11 奈奎斯特采样定理示意图

对于音频信号，常用的采样频率有三种：44.1 kHz、22.05 kHz和11.025 kHz。
（2）量化。量化是把样值信号的无限多个可能的取值，近似地用有限个数的数值来
表示。首先是将采样信号幅度划分为若干量化等级（国标声音量化等级分为256个，即2 8

个），然后将采样后的信号幅度与所划分的各个量化等级进行比较，向下取最接近的量化
等级的数值，如图1-12所示。

图1-12 脉冲幅度调制信号的量化
（3）编码。编码是将量化后的采样值用二进制数码表示，并转换为由二进制编码0和

1组成的数字信号。模拟信号采样后可用8位二进制数表示，最高位表示符号，正数为0，
负数为1。例如，采样值48的二进制编码为00110000，-100的二进制编码为11100100，如

表1-4所示。

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