数字编码声音英文解释翻译、数字编码声音的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 digit-coded voice
分词翻译:
数字编码的英语翻译:
【计】 digital coding; figure code; numeric coding; numerical coding
声音的英语翻译:
sound; vocality; voice
【计】 sound
【化】 sound
【经】 voice
专业解析
数字编码声音(Digital Audio Encoding),在汉英词典中常译为“Digital Audio Encoding”或“Digitally Encoded Sound”,指的是将连续的模拟声音信号转换为离散的数字信号的过程、方法或结果。这一技术是现代音频处理、存储和传输的核心基础。
核心概念解析:
-
模拟到数字的转换本质:
- 声音本质上是空气中传播的连续压力波(模拟信号)。数字编码的核心在于采样(Sampling) 和量化(Quantization) 。
- 采样: 以固定的时间间隔(采样率,如44.1 kHz)测量模拟声音信号的瞬时幅度值。根据奈奎斯特采样定理,采样率必须至少是声音最高频率的两倍,才能无失真地还原原始信号。
- 量化: 将每个采样点测得的连续幅度值,近似为最接近的离散数值。这个数值的精度由位深度(Bit Depth) 决定(如16位、24位)。位深度越高,可表示的幅度等级越多,动态范围和信噪比越好。
- 结果: 经过采样和量化,连续的声波被表示为一连串离散的数字(通常是二进制数),即数字编码的声音数据。
-
编码格式与压缩:
- 原始的采样量化数据(称为脉冲编码调制,PCM)数据量庞大。音频编码(或音频压缩) 技术被广泛应用,以更高效地表示或传输这些数据。
- 编码格式(如MP3, AAC, FLAC, WAV)定义了如何组织、压缩(有损或无损)和存储这些数字化的声音样本及其相关信息(如采样率、通道数)。
- 意义: 编码格式决定了数字音频文件的大小、音质保真度以及兼容性。
-
目的与应用:
- 存储: 数字编码使得声音可以存储在CD、DVD、硬盘、闪存及各种数字媒体文件中(.mp3, .wav, .aiff等)。
- 传输: 数字信号抗干扰能力强,适合通过互联网(流媒体、网络电话)、数字广播(DAB, DAB+)、移动通信网络等进行高效、可靠的传输。
- 处理: 数字化后的声音便于使用计算机软件进行编辑、混音、效果处理、分析和合成等操作,这是模拟技术难以企及的。
-
关键参数:
- 采样率(Sample Rate): 每秒采集声音样本的次数(Hz)。常见的有44.1 kHz(CD音质)、48 kHz(视频音质)、96 kHz(高清音频)等。更高的采样率能捕获更高频率的声音。
- 位深度(Bit Depth): 表示每个样本幅度的精度(比特数)。常见的有16位(CD音质)、24位(专业音频)、32位(浮点)。更高的位深度提供更宽的动态范围和更低的量化噪声。
- 声道数(Channels): 单声道(Mono)、立体声(Stereo)、环绕声(如5.1, 7.1)等,表示音频的空间信息。
“数字编码声音”是指利用采样和量化技术,将连续的模拟声音波形转换为由离散数字序列表示的过程及其结果。它依赖于采样率、位深度和编码格式等关键参数,旨在实现声音的高效存储、可靠传输和灵活处理,是现代音频技术的基石。
参考资料来源:
- International Telecommunication Union (ITU) - Standards on Audio Coding (e.g., G.711, G.722) - 提供标准化编码方法的权威定义
- Nyquist, H. (1928). "Certain topics in telegraph transmission theory." Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. - 奈奎斯特采样定理的原始文献
- Smith, J.O. (2007). Digital Audio Signal Processing. - 深入解释采样、量化、位深度等核心概念
- Wikipedia contributors. "Audio coding format." Wikipedia, The Free Encyclopedia. - 概述常见音频编码格式及其原理
网络扩展解释
数字编码声音是指将模拟声音信号通过采样、量化和编码转换为数字信号的过程,使其便于存储、传输和处理。以下是关键概念的分步解释:
一、核心定义
数字编码声音的本质是通过数字化技术,将连续的声波(模拟信号)转换为离散的二进制数据(数字信号)。这一过程涉及三个核心步骤:
- 采样:以固定时间间隔记录声波的振幅值。根据奈奎斯特定理,采样率需≥2倍声音最高频率(如人耳上限20kHz需≥40kHz采样率),CD常用44.1kHz。
- 量化:将采样点的振幅值映射为有限精度的数字值。例如16bit量化将振幅分为2¹⁶=65536个等级,动态范围约96dB。
- 编码:将量化后的数值转换为二进制码流,如PCM(脉冲编码调制)直接存储原始数据,而MP3等格式会进行压缩。
二、关键参数对比
参数 |
作用 |
典型值示例 |
采样率 |
决定可还原的最高频率 |
44.1kHz(CD标准) |
量化位深 |
影响动态范围和信噪比 |
16bit(CD音质) |
编码格式 |
决定数据压缩率与音质损耗 |
PCM(无损)、MP3(有损) |
三、技术特点
- 保真度:采样率与量化位深越高,数字信号越接近原始声波,但数据量呈指数增长(如44.1kHz/16bit立体声需约10MB/分钟)。
- 应用场景:CD采用无损PCM编码,流媒体常用AAC/Opus等有损压缩格式以节省带宽。
四、数学表达
根据采样定理,信号重构条件为:
$$
fs geq 2f{max}
$$
其中$fs$为采样率,$f{max}$为信号最高频率分量。量化误差可通过信噪比公式估算:
$$
SNR approx 6.02N + 1.76 , text{dB}
$$
($N$为量化位数)。
注:更详细的编码原理可参考(音频编码)和(PCM过程说明)。
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