语音数字化

蔡莲红  副教授
1993-05-21

        读者对录音机已非常熟悉，常用它录音乐或讲话。想听时再放出来。能否让计算机实现录音机的功能呢?答案是肯定的。为让计算机说话，首先要把待说的话存入计算机。与录音机不同的是：计算机记录的声音是数字式的。
        声音是机械振动。振动越强，声音越大。话筒把机械振动转换成电信号。在录音机内以放大器的输出幅度来表示声音的强弱。
        什么是数字声音呢?
        就是把表示声音强弱的模拟电压，用数字表示。如电压1V用数字40表示，2V用80表示。通常，模拟声音的幅度被放大器限制在一定幅度内。而在此幅度内，放大器输出可以为无穷多个值，如1.2V，1.21V，1.213V等等。而当数字表示声音幅度时，把无穷多个电压值用有限个数字来表示。即把某一范围内的电压仅用一个数字表示，这称之为量化。例如把1.2V到1.4V内的电压表示成数字8。
        计算机内的基本数制是二进制，我们也要把语音数据写成计算机的数据格式，这称之为编码。模拟电压、量化、编码的关系如下表：
        电压范围            量化   归类         编码
        
        (十进制数)     (二进制数)
        
        ＋0.5～0.7V          3011
        
        0.3V～0.5V           2010
        
        0.1V～0.3V           1001
        
        -0.1V～0.1V         0000
        
        -0.3V～-0.1V       7111
        
        -0.5V～-0.3V       6110
        
        -0.7V～-0.5V       5101
        
        -0.9V～-0.7V     4100
        
        数字语音就是以二进制编码表示、存在计算机存储器内的数据。模拟数字转换器可以把模拟声音转换成数字声音。数字模拟转换器可以恢复出模拟声音。
 
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