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您的耳朵是模拟设备,可将声波转换为大脑可以理解的机械脉冲。您的计算机是二进制设备,这意味着它只能理解以 1 和 0 描述的消息。为了将模拟信号转换为数字信号,转换器执行多个操作。转换器的主要目标是对输入的模拟信号进行采样(有点像啃一块蛋糕),然后将每个样本转换为 16 位二进制描述- U/ p$ l! W1 C1 s+ \8 ^! _ V
3 f- c, G( e, t1 n. Z音乐 CD 上的数字音频的标准采样率为 16 位、44.1 kHz,该采样率早期由一位名叫 Nyquist 的人标准化。奈奎斯特先生确定采样率需要是人们能听到的最高频率的两倍。由于大多数人可以听到高达 20 kHz 的声音,因此采样率应为 44.1 kHz,这将为您提供高达 22 kHz 的频率响应 - 略高于大多数人可以听到的频率。人类通常听觉的整个范围是 20 Hz - 20 kHz,其中 20 Hz 是人们通常可以听到的最低频率(例如:说唱唱片尝试利用这些低频)。20 kHz 是您能听到的最高频率(想象一下牙医的钻头)。3 x. N0 M6 J( ^! b$ }2 j5 a
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从电气角度来看,模拟音频信号在示波器(电子技术人员用来测试音频设备的设备)上看起来像波浪线。当您在计算机上使用硬盘录音机时,程序将以这种方式表示音频波:. m1 Y7 ]% s# `; x: d J& l$ l" J
$ W+ h3 {* h6 v- e该转换器每秒查看输入信号 44,100 次的幅度(音频信号波形中心线上方或下方的距离)!然后使用 16 位数字(始终是 0 和 1 的组合:二进制代码)描述幅度。这个16位数字称为一个字。然后,文字流会记录到您的硬盘上,然后由您用来编辑音频的程序转换回模拟音频。换句话说,计算机上的每个音频文件只是一系列 1 和 0 组成的 16 位字。这些音频文件被称为未压缩的数字音频。未压缩数字音频最流行的文件格式是: WAV(Windows 音频卷 — Windows 本机文件格式);AIFF(音频交换文件格式 — WAV 的 Macintosh 版本);SDII(Sound Designer II — Digidesign 用于其程序套件的专有文件格式,包括 Pro Tools、Sound Designer 和 AVID)。
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使用正确的工具将音频录制到硬盘上很容易,但文件大小很大。据估计,一分钟 16 位 44.1 kHz 的立体声音频的文件大小约为 10.5 MB。如果您有 27 GB 硬盘驱动器,这可能看起来不是很大的空间,但让我们以互联网的方式来看待它:调制解调器速度为 28.8 kbps,下载每兆信息大约需要 35 秒。因此,下载一个 3 分钟的音乐样本大约需要 18 分钟——这不是一种非常有效的数据传输方式!因此,一些公司开发了各种减小音频文件大小的方法,以便在大幅减小文件大小的同时保持合理的质量。+ L# s2 Z! r& @% N9 k$ y, x6 m
: z! k+ f; o4 B$ C% v9 Z据我们了解,一些公司已经开发出一些方法,可以将 16 位 44.1 kHz 音频文件的大小减小到更易于管理的大小,以便于互联网分发。减小音频文件大小的方法称为编解码器,它是压缩/解压缩的缩写。请记住,WAV 和 AIFF 是未压缩的音频。将编解码器应用于未压缩的音频文件将产生尺寸较小的压缩文件,但(希望)保持原始文件的声音完整性。您可能熟悉 WinZip 或 Stuff It。这些程序将计算机数据压缩成更小的文件,可以通过电子邮件在更短的时间内通过互联网发送或分发。 |
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