音乐170：数字音频基础概述与转换

"数字音频分析Music 170：数字音频基础"课程由Tamara Smyth教授，邮箱trsmyth@ucsd.edu，隶属于加州大学圣地亚哥分校音乐系。该课程旨在探讨数字音频的核心原理，它与传统的模拟音频信号有显著区别。 在课程的开始，我们了解到信号的基本概念，无论是正弦波还是其他形式，本质上都是一系列数字表示的序列。"模拟"这个术语源自它与所代表的真实世界声音信号的相似性。例如，一个真实世界的声波可以通过麦克风捕捉，麦克风中的膜片随着声波的压缩和稀疏而上下移动，其位移变化转换成随时间变化的电压，即一种连续的电信号。 课程特别关注连续时间（模拟）信号。这些信号是无限的，它们包含无限多的数值，每个数值都有无限可能的变化。在任何给定的时间区间内，可能存在无限多个时间点和瞬时幅度值。由于这种无限性，模拟信号无法直接存储或在计算机中处理，因此必须通过数字化（离散化）的过程将其转化为有限数量的数字表示。 数字化涉及将连续信号分解成一系列离散的样本，这些样本对应于特定时间点的信号强度。这通常通过采样率（每秒采样次数）和量化级（测量信号强度的精度）来完成。一旦信号被数字化，就可以用计算机进行存储、处理和再现，包括但不限于音频编码、解码、编辑和合成等操作。 数字音频分析Music 170涵盖了以下关键知识点： 1. 模拟信号与数字信号的区别，以及它们在音频信号处理中的作用。 2. 模拟音频的捕捉过程，如麦克风的工作原理。 3. 连续时间信号的特性，如无限性和不可储存性。 4. 数字信号的离散化方法，包括采样和量化。 5. 数字音频处理技术的基础，如信号处理算法和数字音频信号的编码格式（如MP3、AAC等）。 通过学习这门课程，学生能够深入理解音频信号从模拟到数字的转变过程，掌握数字音频处理的关键技术和应用，这对于音频工程、音乐技术以及音频信息技术等领域具有重要意义。