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数据表示基础:模拟和数字

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试卷 2 - ⇑ 数据表示基础 ⇑

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为了让计算机存储声音文件,我们需要将连续的模拟声波转换成离散的二进制值。

模拟声波由麦克风拾取,并以模拟电信号的形式发送到计算机中的模数转换器 (ADC)。ADC 将电信号转换为数字值,这些值可以存储在计算机上。

一旦转换成数字格式,就可以使用像 Audacity 这样的程序编辑声音。

要播放数字音频,需要将声音从数字值转换为模拟电信号,使用数模转换器 (DAC),这些信号然后传递到扬声器,扬声器振动锥体,移动空气以产生声波和模拟噪音。
模数转换器 (ADC) - 将模拟声音转换为可以存储在计算机上的数字信号。
数模转换器 (DAC) - 将存储在计算机上的数字信号转换为可以通过扬声器等设备播放的模拟声音。
图 1. 原始模拟声波是一组连续的点。
图 2. ADC 将声音转换为数字数据。
图 3. DAC 将数字数据转换为模拟声音,生成的模拟波可能与原始声波有很大差异。
练习:模拟和数字
模拟数据和数字数据有什么区别?

答案

模拟数据是连续的,允许无限数量的可能值。数字数据是离散的,允许有限数量的值。
说出计算机用来将声音文件转换为从扬声器发出的声音的设备。

答案

数模转换器
说出可以用来将声音输入 ADC 的外设。

答案

麦克风


这是一个用于录制、存储和保存声音的系统设置图。请从以下选项中填写数字。

  • ADC
  • DAC
  • 耳机
  • 主内存
  • 麦克风
  • 辅助存储

答案

  1. 麦克风
  2. ADC
  3. DAC
  4. 主内存
  5. 耳机
  6. 辅助存储


为什么很难以数字格式保存模拟声波?

答案

模拟数据是连续数据,将连续数据转换为离散值可能会损失一些精度。
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