简介
从第一代移动通信的模拟信号技术转变到第二代移动通信的数字信号技术,如何实现转变,一直困扰着我。
一副图解决了我的困惑:
PCM之我见
声音有两个基本的物理属性:频率与振幅。声音的振幅就是音量,频率的高低就是指音调,频率用赫兹(Hz)作单位。
人耳只能听到20Hz到20khz范围的声音。
模拟音频(Analogous Audio),用连续的电流或电压表示的音频信号,在时间和振幅上是连续。在过去记录声音记录的都是模拟音频,比如机械录音(以留声机、机械唱片为代表)、光学录音(以电影胶片为代表)、磁性录音(以磁带录音为代表)等模拟录音方式。
数字音频(Digital Audio),通过采样和量化技术获得的离散性(数字化)音频数据。计算机内部处理的是二进制数据,处理的都是数字音频,所以需要将模拟音频通过采样、量化转换成有限个数字表示的离散序列(即实现音频数字化)。
采样频率(Sampling Rate),单位时间内采集的样本数,是采样周期的倒数,指两个采样之间的时间间隔。采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍,否则就不能从信号采样中恢复原始信号,这其实就是著名的香农采样定理。CD音质采样率为 44.1 kHz,其他常用采样率:22.05KHz,11.025KHz,一般网络和移动通信的音频采样率:8KHz。
量化深度,表示一个样本的二进制的位数,即样本的比特数。量化是将经过采样得到的离散数据转换成二进制数的过程,量化深度表示每个采样点用多少比特表示,在计算机中音频的量化深度一般为4、8、16、32位(bit)等。例如:量化深度为8bit时,每个采样点可以表示256个不同的量化值,而量化深度为16bit时,每个采样点可以表示65536个不同的量化值。量化深度的大小影响到声音的质量,显然,位数越多,量化后的波形越接近原始波形,声音的质量越高,而需要的存储空间也越多;位数越少,声音的质量越低,需要的存储空间越少。CD音质采用的是16 bits,移动通信 8bits。