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数据表示基础:声音

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试卷 2 - ⇑ 数据表示基础 ⇑

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声音是压力通过固体、液体或气体传播产生的振荡(外太空没有声音,因为太空是真空,没有固体、液体或气体来传播声音!)。扬声器通过前后移动中心锥体来工作,这会导致空气颗粒聚集在一起形成波。这些波从扬声器以340 m / s的速度扩散出去。如果你的耳朵在波的传播路径上,那么声波粒子会撞击你的耳膜,使其振动并向你的大脑发送信息。这就是你如何听到声音。

当你听到不同音量和音调的声音时,实际上是每个声波在能量上有所不同,从而影响音量(能量波越大,声音越响),或者声波之间的距离发生变化,从而影响音调(声波之间的距离越小,音调越高)。

1 - 基本音量和频率
2 - 音量和频率翻倍
3 - 音量相同,频率增加三倍

声音通常以两个声道(立体声)的形式录制,分别馈送到左右扬声器,它们的输出可能会有很大差异。当使用一个声道时,称为单声道。5.1 环绕声用于电影院和家庭媒体设置中,使用 6 个声道。

如果仔细观察,你就会发现电脑对立体声歌曲的表示会随着歌曲的播放而变化音量。

本书的这一部分将涵盖如何使用电脑录制、存储和传输声音。自然界中的声波是连续的,这意味着即使是最短的声音,它们也拥有几乎无限的细节可以存储。这使得它们非常难以完美录制,因为电脑只能存储离散的数据,即数据点数量有限的数据。

声音是一组由波形成的连续数据点。电脑对这些声音进行采样,在离散点存储数字近似值。 离散近似值(红色)可用于重建原始声音(灰色)。但是,由于采样数量的限制,我们通常无法真正表示声波,尽管我们可以足够接近,以至于人耳无法察觉差异。
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