内容正文:
第一章 数据与信息
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1.3 数据采集与编码3
DATA ACQUISITION AND CODING
昌化中学 应彤鑫
《数据与计算》
传统方式
数据采集
纸笔方式等记录,再手工方式输入计算机,适用于数据量较小的数据采集。
传 感 器
是一种能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
互 联 网
互联网上有许多向公众开放的数据服务,用户可以通过应用程序接口API采集数据,常见有网络爬虫等。
1. 数 据 采 集
3
2. 数 字 化
什么是模拟信号(模拟量)?
汽车的速度、钟摆的位置和水流量这些连续、平滑变化的量。
在计算机中用两种物理状态来表示0和1的,离散的量。
什么是数字信号(数字量)?
图1
图2
2. 数 字 化
模拟信号 数字信号
模数转换(A/D转换)
采样、量化、编码
模拟信号 数字信号
数模转换器
数模转换(D/A转换)
传感器
1
采样
定 义:将信号从连续时间(空间)域上的模拟信号转换到离散时间(空间)域上的离散信号的过程
采样频率:每秒的采样样本数,用赫兹(Hz)来表示,采样频率越高,声音的保真度越好。
CD 采样频率:44.1kHz,每秒钟采样441,00次。
3. 声 音 数 字 化
2
量化
定 义:将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。就是将采样到的信号用数字表示出来。
量化位数:指可以将模拟信号分成多少个等级,量化位数越大,音质越好。
3. 声 音 数 字 化
3
编码
模拟信号 数字信号
2
量化
1
采样
关系:
采样频率越高,数字化声音的保真程度
量化位数越多,数字化声音的保真程度
越 好
越 好
用到的工具:音频卡
科普小卡片
音频卡:又名声卡,声卡从话筒中获取声音模拟信号,通过模数转换器(ADC),将声波振幅信号采样转换成一串数字信号,存储到计算机中。重放时,这些数字信号送到数模转换器(DAC),以同样的采样速度还原为模拟波形,放大后送到扬声器发声,这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。
3.