聲音的編碼方式112

二、類比音訊 vs.數位音訊:

    為了複製生活中的各種美好體驗，人們發明了許多工具來記錄影像、聲音，早期的工具皆以「類比（Analog）」的形式記錄，如底片相機、黑膠唱片、卡式錄音帶等。近年來，由於數位產業的興起，人們轉而擁抱各種「數位（Digital）」工具，數位相機、CD、MP3 逐漸取代過往沖洗底片、將卡帶換面的回憶。

    究竟什麼是「類比訊號」，什麼是「數位訊號」呢？

   (一)類比訊號 : 連續、不可被量化。 類比訊號不論在時間、空間與強度上都是連續的，每一個時間點都有相對應的訊號。造物者所創造出來的世界，諸如光影明暗、聲音、溫度等五感的體驗，皆以「類比訊號」的形態存在於我們的日常生活中。

   (二)數位訊號 : 不連續、可量化。 數位訊號將原始的訊號切割成許多小區塊(例如:圖片的pixel)，並在區塊中填入單一訊號(如:圖片的pixel編碼)，轉換成以0與1的方式進行儲存。藉此模擬還原出真實的影像、音訊。

三、數位音訊:

    由於電腦只能接受 0 與 1 的數位訊號，所以聲音必須經過轉換才能儲存到電腦中，而轉換的方法就是 取樣、量化、編碼 三步驟。

(三)聲音的編碼: 將量化後的數值用二進制來表示。

(四)聲音的檔案大小計算

    一個未經壓縮的聲音檔案大小，可透過取樣頻率、量化的位元組、通道數 、音檔時間（秒數）來計算：

注1:單聲道是將聲音都儲存在同一個聲道中；雙聲道則是儲存成左、右兩個聲道，可以建構出空間環境的聲音感受。

注2:一般電腦的容量是以「位元組」來計算，所以計算檔案大小時「量化的位元數」要 ÷8，換算成位元組。

◎練習題:

假設有一首 60秒 、 單聲道 的歌曲，取樣 頻率為44100Hz，並以 3個位元組(24位元)量化，想一想，其數位化後的檔案大小為何？(MB)

注1:  位元組及位元  1 Byte = 8 bits

注2:  單位換算 1MB = 1024KB = 1024*1024 B

圖文來源: PanSci 科學新聞網、呂天齡老師電腦課、音響研究室