創(chuàng)刊詞
非常高興能在聯(lián)想社區(qū)開始【IC.TECH】專欄的寫作，在這里首先要感謝聯(lián)想社區(qū)給予的難得機會。IC從小就喜歡寫點什么，作文課從不犯愁。自互聯(lián)網(wǎng)普及以來，IRC、BBS、個人主頁、博客、微博、微信公眾號等各種花樣形式層出不窮，IC間或參與其中，雖然沒有什么成績，不過也算樂在其中。自2016年注冊聯(lián)想社區(qū)以來，更是積極參與社區(qū)的各種線上線下活動，一路下來，卻頗有收獲?；ヂ?lián)網(wǎng)本是開放、分享精神的典范，再有承蒙各位社區(qū)朋友的垂愛，IC也鼓起勇氣開始自己在互聯(lián)網(wǎng)的首個專欄寫作。
專欄起名為【IC.TECH】，本意是希望能專注于技術概念的闡述，以及分析、綜合這些技術對于生活的影響。對于大眾來說，技術往往以產(chǎn)品的型態(tài)呈現(xiàn)在面前，在用戶和技術之間架起橋梁的就是所謂的產(chǎn)品設計。對于產(chǎn)品設計以及相關的工業(yè)設計、平面設計來說，IC完全是門外漢。只是拜自己的職業(yè)所賜，IC對于某些生僻狹窄的技術領域有些粗淺的認識。如今蓬勃興起的信息產(chǎn)業(yè)日益成為大眾所關注的焦點，剛巧IC所在的集成電路行業(yè)也算屬于信息產(chǎn)業(yè)。而且近些年流行的通訊、多媒體等消費電子技術，IC無論是做為技術開發(fā)者，還是做為普通的用戶，也算略有接觸。所以將來的每期專欄，IC也希望能利用自己的職業(yè)優(yōu)勢，盡量的使內(nèi)容言之有物，能切實的為技術概念的普及做些力所能及的行動。
同時，由于營銷的需要，各大廠商也越來越熱衷于進行技術賣點的宣傳。IC也希望能夠利用這個專欄，對這些技術熱點進行及時的追蹤和分析。人們常說，活到老、學到老，這需要對于新鮮事物永遠保持強烈的好奇心；更需要在自己的興趣范圍內(nèi)，持續(xù)的進行關注和研究。這才是一顆真正躍動不止的技術之心。
Audio ABC
最近家中小朋友開始正式的英語學習了，培訓教材中附送一張音頻CD。IC在鼓搗這張CD的時候，忽然一個問題冒了出來：為什么CD采用了44.1KHz的采樣率？為什么不是48KHz？畢竟48這個數(shù)字看起來整齊的多。為此IC做了一番搜索和研究，分享給感興趣的朋友。
首先介紹一些常見的音頻概念。大家知道人耳能聽到聲音，是因為聲音在音源產(chǎn)生后，對空氣產(chǎn)生了一系列忽強忽弱的壓力，這種壓力的振動可以被人耳內(nèi)部的耳膜感受到，然后經(jīng)由各種神經(jīng)細胞，匯總到大腦中形成聲音的感覺。有時候這種壓力比想象的要大的多，它不僅可以驅(qū)動薄薄的耳膜，當強度足夠大時，甚至可以吹動人的頭發(fā)和衣服。參加過室外音樂節(jié)的朋友，如果碰巧在現(xiàn)場比較靠近喇叭的地方，應該有切身的體會。人耳能聽到的這種壓力振動的范圍大概在20Hz到20KHz，Hz即赫茲，即每秒中振動發(fā)生的次數(shù)。除了人耳，身體的某些部分也可以感受到聲音的振動，例如骨傳導耳機就是繞過了耳膜，利用頭部骨骼來傳遞聲音的振動。
因為聲音本質(zhì)上是一個連續(xù)的信號，當聲音被記錄下來，尤其是數(shù)字化記錄時，就涉及到采樣率和采樣精度這兩個概念。工科的朋友們可能對奈奎斯特采樣定理比較熟悉，就是對聲音信號做采樣時，采樣頻率一定要大于聲音信號最高頻率的兩倍。一個通用的聲音記錄系統(tǒng)，當然需要應對聲音的大范圍頻率，即20KHz聲音需要的采樣頻率至少是40KHz，考慮到后續(xù)的各種傳輸、處理過程帶來的損失，采樣頻率一般會高于40KHz。
如果說采樣頻率對應的是時間維度上對于聲音的采樣，那么采樣精度就是對應的幅度維度。它把采樣系統(tǒng)所支持的幅度范圍分成若干份，然后用一個數(shù)字來代表每一份對應的幅度值。當某一個時刻的聲音幅度落在那一份時，就用這一份的數(shù)字來代表這個聲音在這個時刻的幅度。
常用的采樣頻率大概分三個系列，分別以8KHz、12KHz、11.025KHz為基準。由此衍生出來的三個系列的采樣頻率就有，8K/16K/32K/64K/128K、12K/24K/48K/96K/192K，11.025K/22.05K/44.1K/88.2K。
采樣精度，通常有8bit/16bit/24bit/32bit。采樣完成后，通常還有個編碼的過程。最直觀的編碼就是PCM格式了，它是一種有正有負的數(shù)字，以衡量特定時刻的聲音幅度。正、負其實都是相對的概念，都是相對于數(shù)字零所對應的幅度而言。
還有一個概念就是聲音通道數(shù)量，常見的就是兩個聲道，一左一右。家庭影院聲道數(shù)量更豐富一些，一般不大于十個。在電影院中，通常會更多，有幾十個聲道。所以在電影院中聲音復現(xiàn)的更為真實，配合電影畫面使得觀眾有身臨其境的感覺。每個聲道一般都對應錄制時的一個麥克風，當然有些聲道也可以后期合成。
上面是聲音數(shù)字化記錄的一些參數(shù)，那么這些數(shù)字化的記錄如何存放？數(shù)字記錄生成的文件有好多種，在Windows平臺，最直觀就是wav文件了。相比大家熟悉的MP3格式文件，wav直接保存的就是PCM編碼的聲音幅度信息，而采樣頻率、采樣精度以及聲音通道數(shù)目，就在wav文件頭中標明。這樣當一個播放器播放wav文件的時候，它首先讀取文件頭，了解這個聲音的采樣率、采樣精度、聲道數(shù)目，就可以恢復出正確的聲音了。
那么，上面啰嗦了這么多，到底為什么CD的采樣頻率是44.1KHz呢？請您持續(xù)關注【IC.TECH】后續(xù)更多精彩文章！
