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釋放雙眼，帶上耳機，聽聽看~！

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       產(chǎn)生64kbit/s PCM語音要經(jīng)過三個步驟：以足夠高的頻率對輸入的模擬波形進行抽樣，以求能準確地復制出原來的信號；對樣值量化以產(chǎn)生連串的“0”“1”比特流，以此表示模擬波形：最后要對量化的比特進行編碼，以適于在長距離鏈路上傳輸。

       實際上，現(xiàn)在主要有兩種方式來產(chǎn)生。第一種也是長期以來唯一讓人滿意的把語音數(shù)字化的方法，是盡可能地用一串“0”和“1”來對模擬波形進行模仿，這就是64kbit/s PCM。但這不是產(chǎn)生數(shù)字語音的唯一方法。

可以把模擬波形看作一個整體，并對那些在語音中產(chǎn)生的波形而不是對任意的波形進行編碼。模仿語音的設備被稱為語音編碼器，或簡稱為聲碼器，這一節(jié)主要與波形模仿有關，下一節(jié)將詳細說明主要運用在VoIP中的些語音編碼方法。

       經(jīng)過這三個步驟在發(fā)送端由模擬語音產(chǎn)生了64kbit/s PCM語音。但是在語音數(shù)字化系統(tǒng)中模/數(shù)（A/D）轉換僅僅是完成了一半，在接收端還需有個數(shù)/模（DIA）轉換過程把到達的比特還原成聲音?？梢哉f，數(shù)字語音的復雜性集中在發(fā)送器的A/D處。當然并不是說接收不重要，只是相對而言比較簡單而已，它只是接收比特流并按照順序恢復聲音。

       這三個數(shù)字化步驟的詳細過程，數(shù)學家和電子工程師們已經(jīng)用一系列復雜的基本公式定義過了。公式是數(shù)學和工程的共同語言，為了準確的描述這三個步驟，許多電話技術文章采用了圖形、表格和公式等手段，精確地闡述了每一個步驟是如何使語音信號失真達到最小化的。不過，本書中對這些步驟的處理比較簡潔，而且在數(shù)學上也不是十分嚴格。但是，為了描述清語音數(shù)字化的過程，對每一步驟仍有許多內(nèi)容有待闡述，因為在一本工程書中，起碼的數(shù)學和工程概念是應被掌握的。

       這兒更多是用類比的方法對工程概念作一般意義上的說明?？紤]到這本書所針對的讀者，以易懂為目的，在嚴格性上做出一點犧牲是可以原諒的。

       為了模擬任意的波形，要做的第一件事便是建立一套定時機制，以決定何時對輸入波形進行抽樣。典型的做法是進行等間隔抽樣，不過為何要設定相同的抽樣間隔時間卻沒有什么數(shù)學上的原因，只是這種做法更簡單罷了。從抽樣定理中我們得知，如果抽樣頻率足夠高，就能在鏈路的另端完全恢復出輸入的模擬波形。只要在接收端采用一種名為“低通濾波器”的電路來“平滑”抽樣過程中產(chǎn)生的樣值即可。

       抽樣過程會產(chǎn)生脈沖振幅調制（PAM）樣值。在接收器一端只要有足夠多的PAM樣值，就可以像繪圖似的把樣值端點“連接”起來，以恢復輸入波形。不過，現(xiàn)在還不能在廣域網(wǎng)上傳送PAM樣值。這一基本思想如圖2-6所示。

圖2-6  PAM抽樣

       PAM這一術語的意思是對一系列的樣值脈沖序列進行調制以模仿模擬波形。于是，它被稱為脈沖振幅調制。

       在1933年，尼奎斯特給出了為再生模擬波形所需的最小抽樣頻率，也就是尼金斯特頻率，其大小是輸入的模擬波形中最高頻率成分的兩倍，有時也稱為兩倍帶寬。這里，帶寬只是衡量輸入信號頻率范圍的尺度。這樣，如果一個上限為3400Hz的模擬語音信號要以尼奎斯特速率進行抽樣，則抽樣頻率至少必須是其兩倍，即6800Hz，或說每秒抽樣6800次。

       抽樣并非一定要在尼奎斯特頻率進行。尼奎斯特速率是復制出輸入波形所需的最小頻率，不過抽樣可在更高或更低的速率上進行。如果抽樣低于尼奎斯特速率，會導致波形畸變，原因是抽樣速率沒有跟上輸入信號的變化速度，所以在輸出端就不能把它準確地復制出來。若以尼奎斯特速率或更高的速率進行抽樣，則不會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。

       抽樣速率為何要大于尼奎斯特速率？因為只有這樣接收器才可獲得比必需更多的信息來重建輸出波形。這樣，如果有樣值出錯，檢測出來后就可以丟棄，毫不影響重建模擬波形。不管對語音還是音樂的模擬波形進行數(shù)字化，都是在高于尼奎斯特速率的情況下進行的，這被稱作“過量化”