细说数字音响的基本原理(lǐ)

2018-11-16责任编辑：guanye

从广义上说，数字音响包含的范围很(hěn)广，既包括各种数字化的原声信号，各种数字化的设备，也包括协调这些信号和设备的各种协议和标准。它涉及到声學(xué)、美學(xué)和人體(tǐ)生物(wù)學(xué)等诸多(duō)方面。简单的讲，数字音响是由硬件加软件构成的。

1、数字音响的原理(lǐ)。核心提示：数字专业音响设备的工作原理(lǐ)主要是利用(yòng)模拟信号变换数字信号的方法来进行工作的，转换的方法虽然有(yǒu)很(hěn)多(duō)，但是最為(wèi)常用(yòng)的还是脉冲编码调制的方式，这种方法是1937年A. H. 里福斯发明的，这种方法就是所谓的PCM。(Pulse Code Modulation)。 PCM方式是法國(guó)人 A. H. 里福斯于1937年发明的, 早已广泛应用(yòng)于通信之中。随着半导體(tǐ)技术的进步, 特别是发展到超大规模集成電(diàn)路阶段后, PCM方式应用(yòng)于音响领域, 并进入家庭成為(wèi)现实。　　　　　　

2、数字音响设备的基本组成。PCM方式是由取样, 量化和编码三个基本环节完成的。

3、数字音响设备的工作原理(lǐ)
(1)取样。对振幅随时间连续变化的信号波形按一定的时间间隔取出样值, 形成在时间上不连续的脉冲序列, 称之為(wèi)取样。这个时间间隔称為(wèi)取样周期, 记為(wèi)Ts, 相应的取样频率fs=1/Ts；
(2)量化。将模拟信号的幅度动态范围划分(fēn)為(wèi)相等间隔的若干层次, 把取样输出的信号電(diàn)平按照四舍五入的原则归入最靠近的量值, 称之為(wèi)量化；
(3)编码。把取样, 量化所得的量值变换為(wèi)二进制数码的过程称為(wèi)编码。在数字音响中, 通常采用(yòng)16位(bit)数码表示一个量值, 即量化位数n=16；
(4)纠错编码。由于激光唱片和盒式磁带在制作和使用(yòng)过程中会发生超过容许范围的损伤, 使所读出的数字信号与原来所记录的信号有(yǒu)所差别, 因此, 必须采取纠正错码的措施；
(5)帧结构。数字信号是以字符為(wèi)单位的, 若偏移 1 位, 就会使该字符代表的信号電(diàn)平发生变化。為(wèi)此, 必须把记录信号分(fēn)割成很(hěn)小(xiǎo)的字组, 并设法判断出各字组之间的分(fēn)界線(xiàn), 这样的字组称為(wèi)帧；
(6)调制。模拟音频信号经取样, 量化, 编码和CIRC纠错编码后形成的数字信号, 还不宜直接记录在唱片或磁带上。因為(wèi)在数据流中可(kě)能(néng)会出现 16 位全部為(wèi) 0 或 1 的情况, 从唱片或磁带上读取时会使信号极不稳定, 也会造成伺服系统的不稳定。

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