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电脑编曲入门九:海波老师的声音是如何变成数字的

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发表于 2019-12-1 18:06:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
楼主 长河说:
大家好,今天我又来吹牛了。
“那我们吹的主题是什么呢?”
海波老师你沉住气,往下看不就知道了吗,总之咱不吹你就是了。
我们知道电脑能读懂的语言是0和1这两个数字,既然我们使用电脑制作音乐,那么声音又是如何被电脑读取的呢?
那么这就要请出今天的主角:数字音频。
数字音频是指将自然界发出的模拟音频信号经数字化后得到的音频信息。说白了就是把海波老师的声音变成一串0和1的二进制数字,这串代表着海波老师的数字信息可以任意复制和移动到支持数字音乐播放的设备中,当然更可以导入到reaper这样的daw里面进行编辑和处理,因为是数字,所以声音的后期处理就相当方便了。例如你想要把海波老师的声音变成驴叫那也可以轻松加愉快的做到。
下面我们简单说说海波老师的声音究竟是如何变成数字的,这数字又是如何重新变成人耳可听到的声音的。
声音要变成数字信号需要几个步骤,
一:采集声波。
这个步骤需要用到话筒。话筒(术语称为驻极体),话筒里面有一层碳膜,非常薄而且敏感。声音其实是一种空气中的振动,当海波老师的声波传输到碳膜时,碳膜会随着声波一同振动。而碳膜下就是一个电极,碳膜在振动的时候会接触电极,接触时间长短跟振动的幅度有关(也就是声音的响度),这样就完成了声音信号到电信号的转换。
二:信号放大。
这就需要用到我们在第六篇入门贴中所提到的话筒放大器了。
麦克风产生的电压很低,那么这家伙采集到的声音仅凭你那耳朵是听不见的。所以我们就要使用话放来放大信号。
三:模数转换。
此步骤是通过声卡把海波老师的声音模拟信号转换成电脑可识别的数字信号,简称为模数转换,也叫ad转换。在把这些数字信号通过量化和编码成一串二进制数字。
不同的量化等级所出来的声音也是有好坏之分的。量化的等级取决于量化精度,也就是用多少位二进制数来表示一个音频数据。一般有8位,12位或16位。量化精度越高,声音的保真度越高。
至此,我们就可以使用Reaper对海波老师的数字声音为所欲为了。

残龙问:“那么,数字声音如何转换成原来的音频信号呢”?
这个问题问的好,你总算聪明了一次。看来比起海波你还是有救的。
数字只是数字,它不是声音,所谓数字声音也不过只是用一些二进制数字来表示声音罢了。就好比你不能说乐谱等于音乐,因为当乐谱没有被演奏时,它只是一些符号而已。
在计算机的声卡中有一块芯片叫做数模转换器,英文” digital analog converter”,简写DAC。DAC的功能如其名是把数字信
号转换回模拟信号。我们可以把DAC想像成 16 个小电阻,各个电阻值是以二的倍数增大
。当 DAC 接受到来自计算机中的二进制 PCM 信号,遇到 0 时相对应的电阻就开启,遇
到 1 相对应的电阻不作用,如此每一批 16Bits 数字信号都可以转换回相对应的电压大
小。我们可以想像这个电压大小看起来似乎会像阶梯一样一格一格,跟原来平滑的信号
有些差异,因此再输出前还要通过一个低通滤波器,将高次谐波滤除,这样声音就会变
得比较平滑了。
声卡把经过数模转换的模拟声音信号输出给音响设备我们就能听见海波老师的驴叫了。
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