量化位是对模拟音频信号的幅度轴进行数字化,它决定了模拟信号数字化以后的动态范围。

中文名

量化位数

外文名

Digitalizing bit

量化位数

8位、16位和32位

介绍

量化位数(Digitalizing bit)

常用于表示声卡性能的两个参数是采样频率、和模拟量转换成数字量之后的数据位数(简称量化位数)。采样频率决定了频率响应范围,在计算机多媒体音频处理中,标准的采样频率为:11.025kHz(语音效果)、22.05kHz(音乐效果)、44.1kHz(高保真效果)。量化位数越多,声音的质量越高。目前声卡的最高采样频率为44.1KHz。对声波每次采样后存储、记录声音振幅所用的位数称为采样位数,16位声卡的采样位数就是16。量化位数决定了音乐的动态范围,量化位数有8位和16位两种。8位声卡的声音从最低音到最高音只有256个级别,16位声卡有65536个高低音级别。

采样位数和采样率都是时域中的参数。一段音频(声波)的变化曲线,从时域上看,其横轴表示时间t,纵轴表示幅度v(一般是电压)。那么,采样率44.1K表示每秒钟采样44100个点,也就是横轴上每隔(1/44100)秒采集一个点;而采到的每个点都用一个数值来表示其幅度(电压)。假设整个音频信号的变化幅度范围是-5V~+5V的话,我们将-5V~+5V分成65536份,那么采到的这些点的数值n(16位),转换成电压,就是(n*10/65536)-5V。因此,采样位数分解的是音频电压的幅度!当然上面只是一个例子而已。对于某些A/D转换器来说,采集到的点的幅度值可能用补码来表示,那么换算成电压的公式就会不同,但将-5V~+5V这10V的变化范围分成了65536份这一点来说,是一样的。

影响研究

在对GPS接收机的干扰研究中,无论进行相关干扰或欺骗干扰,转发都是一个非常重要的手段。在现代干扰系统的设计中,为了获得大的延时、灵活的控制和复杂的处理,一般都采用中频数字化的方法。这就意味着干扰系统需要对变到中频的GPS信号进行A/D(采样和量化)变换,A/D变换器的一个非常重要的指标是量化位数,这个指标直接决定了A/D系统的复杂性和成本。考虑到GPS到达地面的信号很弱,设计师在决定量化位数时,会很自然地考虑到信号的动态问题,为了保证转发干扰机有足够的动态,一般至少选用8位以上的量化位数。[1]