音频信号

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. M4 |6 G/ H" C. T3 p) O- G' H要了解数字音频信号，首先要快速概述您将使用的不同信号类型。

正如有些艺术家选择粘土，其他艺术家选择水彩，还有一些艺术家选择油画......

1 Q4 G' ?6 K* U# U) @1 D这将成为您的声音杰作的媒介！

准备将画笔浸入我们将讨论的以下 4 种不同信号类型中：

2 l' M- B  D2 Z: C! S* J+ q压力波
电气音响
数字音频
MIDI 数据
; j8 w  e- C* b$ n7 |

' D" A. T& h' ^4 Q4 i1 - 压力波

这些是我们最熟悉的，因为我们每天都用耳朵听到它们。
! D$ o+ t4 n. V1 \& }
这个例子是由立式钢琴演奏的音“A”向您呈现的。

+ w, m  }; q- @) A“A”键由我们的音乐家敲击，音乐家将毡垫锤向下旋转到音板上相应的琴弦上。

: W! z4 _' V( B0 z被敲击时，琴弦会根据长度、张力、厚度等因素以恒定频率振动。
' Z! y& P9 g/ q; V
9 A$ J9 g% _% t7 X8 |; V这根弦以相同的频率振动周围的空气，引发空气分子相互碰撞的连锁反应，形成所谓的压力波，通常称为声波。

5 [, u9 P" \5 X7 K. X) X# X由于该压力波以 440 Hz 振动，我们可以将其称为声波，名称为“A”。

这种声波被耳朵接收，然后转化为由大脑解释的电信号。
. I0 O( Y; X4 ]0 _
8 w4 I2 D8 R% t( Z& Z8 I! X这个基频就是我们所说的音高。

* G: @# e+ U1 T+ q, s8 Q但如果我们只能知道振动的频率，那该多无聊啊？

0 ?# b, @$ g2 l0 ?有这么多不同的音调和微妙之处 - 必须有更多的内容......
2 r+ ]. f# a. w  g* W
& ^% m# c% {; f; U1 w% x显然，我们可以做的不仅仅是检测基频。
8 s/ p- I+ V8 O
0 l8 B  s' c- T6 }0 t其他因素，如音板本身、钢琴中木材的密度以及钢琴所在的房间，都提供了额外的复杂性，称为和声和泛音。


这些复杂性促成了所谓的 音色。
0 _6 v9 j  N& Z2 V3 D0 [/ l; {
& I, h7 M( f  d- ^: ^' i需要明确的是，这不是当一棵树即将倒下时你对伐木工人朋友大喊的内容。
& h) h* o$ p! R0 i
这个词说起来实际上听起来更像 Tam-ber。

( P7 M1 y0 z) E" {$ Z那么这对我们意味着什么呢？

音色是指某种声音的整体本质。

换句话说，它定义了使声音独一无二的特征。

# Q: o6 m- C% e7 q" P例如，吉他的“吉他性”与钢琴的“钢琴性”。
; k' T; a' B* k; n6 d7 l. e
如果您听到吉他弹奏“A”然后钢琴弹奏“A”，那么毫无疑问您可以区分它们。

& m- G$ |4 \" T4 W两者都以相同的基频（440 Hz）振动空气，但吉他的琴弦和木体产生的声音与钢琴的声音有很大不同......尽管它们都以非常相似的方式产生音调。

; s" a% [3 O5 w1 j* y7 j% `6 f这是由于  每种独特乐器产生的谐波 或 泛音造成的。

( H8 }* {2 H4 l3 [) {9 b2 Y好吧，够了。让我们开始讨论实际问题吧。
8 V& \4 D" z5 ?$ l1 A6 S& ]
您最关心的是我们如何在录音领域使用声音和音乐。

4 R% q! I8 R- e5 s0 e是时候讨论数字和模拟音频信号了。

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1 q. F" {* R7 g# p- l& u
* Y& D( G2 e# Q2 F2 - 电子音频
1 X7 X) C" P  H& K+ J$ ]) b. s8 t+ v" y电音频信号由连续的信息流表示，也称为模拟信号。
1 C7 U0 i/ z, g; `+ @( i$ P! p
; q3 _$ k% r4 r0 o, y, Z! i* y+ U这些虽然不那么直观，但离我们的日常生活仍然不远。
7 l2 d  P; A6 a: v& p
汽车中的扬声器将电音频信号作为输入，产生振动并产生您听到的声音。
! v7 i' R5 g  p, B0 I3 ^8 p
! p( j9 l" Y4 L因此扬声器需要电压形式的电输入才能产生声音。
: e. H& A$ P. H2 J0 G5 Y
/ j' B4 l5 W" j6 \' U/ l2 i, x麦克风的工作原理类似。它们产生与麦克风输入检测到的声音量成比例的电信号。

当你停止唱歌时，信息仅以沿着电缆运行的电子形式存在。

这些电子需要先转换为数字数据，然后才能被我们的数字音频工作站理解。


2 |% @( ?/ U. Y# c% e
" }5 F! z# W0 N5 P- b, }! k3 - 数字音频
! h" t0 V' \! u
+ C* N: z9 X) E: x9 U( R数字信号是前面提到的电音频信号的近似。
- T# ]0 c& Y! x& z& k% \
- \" F1 x+ a: D* G2 n$ Q7 h数字信号不是由纯电压表示，而是由“1”和“0”组成。

这对于计算机来说是个好消息，因为它们仍然不懂英语。他们对这整个二进制的事情很着迷。

$ m1 l' d6 w8 ~" p9 v' g# a因此，平滑、连续的模拟信号可以通过单独的、离散的数字信号类型精确地近似。

: e+ Y' l4 \  ^  d+ b' S5 X$ K# `每个 1 或 0 都由阈值电压定义，高于阈值电压称为 1，低于阈值电压称为 0。

# T6 S  o+ L* ?5 _$ d( t. K例如，如果阈值电平设置为 0-2 伏（低）和 4-6 伏（高），则任何低于 2 伏的信号将被定义为 0，任何高于 4 伏且低于 6 伏的信号将被定义为 0。 1.
( B! @2 U1 _& |4 P7 L& Z5 |
# l" p& p; u- f7 J模拟和数字信号可以被视为不同的语言。

' ?. V& @6 x8 |您可以使用不同的语言来传达相同的信息……但只有那些说您的语言的人才能理解您。
7 Q$ D) B7 c4 C! a/ h" R
7 f- e1 ?% m& y, J因此，为了让您的原声吉他（模拟）与计算机（数字）通信，您需要一个翻译器......或者在我们的例子中是一个模数转换器。
* ]. e% j  ^& s- k
+ D; I# ~+ M% @2 X我敢打赌，您一定很高兴了解这段艺术时光背后的优雅科学。
2 A& c7 W  [8 J  E( u
) u4 j' |/ R/ {- P; g或者这只是你忍受的事情，因为你想演奏“Sweet Child o Mine”中的即兴演奏？
) P4 ?* S: X9 O* ]. F" g: ~4 M
. k. Q8 m$ E" I不管怎样，我很高兴你仍然和我在一起。让我们结束最后一个数据类型。
6 |9 O4 n8 k: l8 X


' W! w  q; J. J% z) N9 G4 - MIDI 数据
: U$ e1 W/ L, x) ~6 E$ a' MMIDI 数据是独一无二的，因为它不是声音的表示，而是一组可用于构建声音的命令。

这更像是在烤架上烹饪一些冠军汉堡。你得到肉、辣椒、蓝奶酪，然后将它们组合成美味佳肴。
0 m6 C5 }' L# ]3 R. l- M
好吧，实际上我认为蓝纹奶酪非常恶心……但让我进入正题。
+ Q& l! Z, |. g0 ]( ?, b+ u- U" T4 ~+ b
1 I/ X. X3 R% G' i& L; n+ O' Q' B7 f' {, K每种成分都定义了汉堡，但每种成分本身并不是最终的汉堡。

以同样的方式，每个 MIDI 数据包定义了产生的声音，尽管没有任何 MIDI 数据实际上是音乐。
' k$ |$ X+ _! E
! {0 o* [5 }) @% r: k要更深入地了解（有更好的类比），请查看MIDI 基础知识。

( E+ {5 q# X( O" Y: B8 Z因此，只需将 MIDI 数据视为其自身的东西，而不是电子或数字音频信号的变体。
6 K  y' H& X# [$ u+ d
9 D& d  D7 \9 p% b4 D+ d2 v8 z3 Q它自成一类。

! c! |$ t. L( Z# JMIDI 数据信号类型 - 您真是太高兴了！

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luyinliu

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