PCM文件格式簡介

PCM (Pulse Code Modulation)脈衝編碼調製

PCM文件：模擬音頻信號經模數轉換（A/D變換）直接造成的二進制序列，該文件沒有附加的文件頭和文件結束標誌。Windows的Convert工具能夠把PCM音頻格式的文件轉換成Microsoft的WAV格式的文件。   

脈衝編碼調製PCM文件格式簡介

          將音頻數字化，其實就是將聲音數字化。最多見的方式是透過脈衝編碼調製PCM(Pulse Code Modulation) 。運做原理以下。首先咱們考慮聲音通過麥克風，轉換成一連串電壓變化的信號，如圖一所示。這張圖的橫座標爲秒，縱座標爲電壓大小。要將這樣的信號轉爲 PCM 格式的方法，是使用三個參數來表示聲音，它們是：聲道數、採樣位數和採樣頻率。

         採樣頻率：即取樣頻率,指每秒鐘取得聲音樣本的次數。採樣頻率越高,聲音的質量也就越好,聲音的還原也就越真實，但同時它佔的資源比較多。因爲人耳的分辨率頗有限,過高的頻率並不能分辨出來。在16位聲卡中有22KHz、44KHz等幾級,其中，22KHz至關於普通FM廣播的音質，44KHz已至關於CD音質了，目前的經常使用採樣頻率都不超過48KHz。 

        採樣位數：即採樣值或取樣值（就是將採樣樣本幅度量化）。它是用來衡量聲音波動變化的一個參數，也能夠說是聲卡的分辨率。它的數值越大，分辨率也就越高，所發出聲音的能力越強。
　
         聲道數很好理解，有單聲道和立體聲之分，單聲道的聲音只能使用一個喇叭發聲（有的也處理成兩個喇叭輸出同一個聲道的聲音），立體聲的pcm可使兩個喇叭都發聲（通常左右聲道有分工） ，更能感覺到空間效果。 
  
　　下面再用圖解來看看採樣位數和採樣頻率的概念。讓咱們來看看這幾幅圖。圖中的黑色曲線表示的是pcm文件錄製的天然界的聲波，紅色曲線表示的是pcm文件輸出的聲波，橫座標即是採樣頻率；縱座標即是採樣位數。這幾幅圖中的格子從左到右，逐漸加密，先是加大橫座標的密度，而後加大縱座標的密度。顯然，當橫座標的單位越小即兩個採樣時刻的間隔越小，則越有利於保持原始聲音的真實狀況，換句話說，採樣的頻率越大則音質越有保證；同理，當縱座標的單位越小則越有利於音質的提升，即採樣的位數越大越好。

          在計算機中採樣位數通常有8位和16位之分，但有一點請你們注意，8位不是說把縱座標分紅8份，而是分紅2的8次方即256份； 同理16位是把縱座標分紅2的16次方65536份； 而採樣頻率通常有11025HZ（11KHz），22050HZ（22KHz）、44100Hz（44KHz）三種。

 

樣點	t1	t2	t3	t4	t5	t6	t7	...	t16	t17	t18	t19	t20
幅值	0011	0101	0111	1001	1011	1101	1110	...	0110	0110	0101	0011	0000

          那麼，如今咱們就能夠獲得pcm文件所佔容量的公式：　　　　　存儲量=(採樣頻率*採樣位數*聲道)*時間/8(單位：字節數)　　例如，數字激光唱盤(CD－DA，紅皮書標準)的標準採樣頻率爲44.lkHz，採樣數位爲16位，立體聲(2聲道)，能夠幾乎無失真地播出頻率高達22kHz的聲音，這也是人類所能聽到的最高頻率聲音。激光唱盤一分鐘音樂須要的存儲量爲：　　　　　　　　　　(44.1*1000*l6*2)*60/8=10，584，000(字節)=10.584MBytes這個數值就是pcm聲音文件在硬盤中所佔磁盤空間的存儲量。　　計算機音頻文件的格式決定了其聲音的品質，平常生活中電話、收音機等均爲模擬音頻信號，即不存在採樣頻率和採樣位數的概念，咱們能夠這樣比較一下：          44KHz，16BIT的聲音稱做：CD音質；          22KHz、16Bit的聲音效果近似於立體聲（FM Stereo）廣播，稱做：廣播音質；          11kHz、8Bit的聲音，稱做：電話音質。           微軟的WAV文件就是pcm編碼的一種。