[科普中國]-自然采樣

以正弦波為調(diào)制波，等腰三角波為載波進行比較，在兩個波形的自然交點時刻控制開關(guān)器件的通斷，這就是自然采樣法。其優(yōu)點是所得SPWM波形最接近正弦波，但由于三角波與正弦波交點有任意性，脈沖中心在一個周期內(nèi)不等距，從而脈寬表達式是一個超越方程，計算繁瑣，難以實時控制。

簡介以正弦波為調(diào)制波，等腰三角波為載波進行比較，在兩個波形的自然交點時刻控制開關(guān)器件的通斷，這就是自然采樣法。其優(yōu)點是所得SPWM波形最接近正弦波，但由于三角波與正弦波交點有任意性，脈沖中心在一個周期內(nèi)不等距，從而脈寬表達式是一個超越方程，計算繁瑣，難以實時控制。

采樣也稱取樣，指把時間域或空間域的連續(xù)量轉(zhuǎn)化成離散量的過程。也指把模擬音頻轉(zhuǎn)成數(shù)字音頻的過程。在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中，定義為圖像空間坐標的數(shù)字化操作。

采樣頻率每秒鐘的采樣樣本數(shù)叫做采樣頻率。采樣位數(shù)可以理解為采集卡處理聲音的解析度。采樣是將時間上、幅值上都連續(xù)的模擬信號，在采樣脈沖的作用，轉(zhuǎn)換成時間上離散（時間上有固定間隔）、但幅值上仍連續(xù)的離散模擬信號。所以采樣又稱為波形的離散化過程1。

采樣位數(shù)可以理解為采集卡處理聲音的解析度。這個數(shù)值越大，解析度就越高，錄制和回放的聲音就越真實。我們首先要知道：電腦中的聲音文件是用數(shù)字0和1來表示的。所以在電腦上錄音的本質(zhì)就是把模擬聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。反之，在播放時則是把數(shù)字信號還原成模擬聲音信號輸出。采集卡的位是指采集卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進制位數(shù)。采集卡的位客觀地反映了數(shù)字聲音信號對輸入聲音信號描述的準確程度。8位代表2的8次方--256，16位則代表2的16次方--64K。比較一下，一段相同的音樂信息，16位聲卡能把它分為64K個精度單位進行處理，而8位聲卡只能處理256個精度單位，造成了較大的信號損失，最終的采樣效果自然是無法相提并論的。

音頻采樣數(shù)碼音頻系統(tǒng)是通過將聲波波形轉(zhuǎn)換成一連串的二進制數(shù)據(jù)來再現(xiàn)原始聲音的，實現(xiàn)這個步驟使用的設(shè)備是模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）它以每秒上萬次的速率對聲波進行采樣，每一次采樣都記錄下了原始模擬聲波在某一時刻的狀態(tài)，稱之為樣本。將一串的樣本連接起來，就可以描述一段聲波了，把每一秒鐘所采樣的數(shù)目稱為采樣頻率或采率，單位為HZ（赫茲）。采樣頻率越高所能描述的聲波頻率就越高。采樣率決定聲音頻率的范圍（相當于音調(diào)），可以用數(shù)字波形表示。以波形表示的頻率范圍通常被稱為帶寬。要正確理解音頻采樣可以分為采樣的位數(shù)和采樣的頻率2。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

徐恒山 - 講師 - 西北農(nóng)林科技大學