音频信号是指表示语音、音乐之类的声音信号。音频信号的频率、幅度与声音的音调、强弱相对应。音频是一种连续变化的模拟信号，可用一条连续的曲线来表示。
在电子产品中音频信号分为两种：模拟音频信号和数字音频信号。模拟音频信号在进行数字处理时，要先变成数字信号，数字信号可以进行延迟、回声、混响、虚拟的立体声等处理，经处理后还要变回模拟信号；在音频信号处理设备中往往使用A-D转换器将模拟信号变成数字信号，使用D-A转换器再将其变回模拟信号。
1.模拟音频信号
模拟音频信号在时间轴上是连续的信号，可以用它的某些参数去模拟连续变化的物理量，或是该物理量数值的大小。
如图4-6所示，当我们面对话筒（即传声器）演唱或讲话时，声波会使话筒内的声膜振动。在动圈式话筒中声膜是与处于磁场中的线圈连在一起的，声膜振动时线圈也会随之振动。根据电磁感应原理，线圈在磁场中振动时会产生感应电流，这就将声音的波动转变成了电信号。
图4-6 话筒的功能与原理
使用话筒演唱时的波形实例如图4-7所示。话筒中感应电流的变化频率和幅度是与声音的频率和强弱相对应的，话筒输出的这种电信号就是模拟音频信号。
图4-7 使用话筒演唱时的波形实例
用信号的幅度值来模拟音量的高低，音量高信号的幅度值就大；用信号的频率模拟音调的高低，音调高信号的频率就高，如图4-8所示。因此，模拟信号具有直观、形象的特点。但是模拟信号准确度低，表示的范围小，且容易受到干扰。如果模拟信号受到干扰信号的侵扰，信号就会变形，就不能准确地反映原信号的内容。在电子设备中，模拟信号经种种处理和变换，往往会受到噪声和失真的影响。在电路中，从输入端到输出端，尽管信号的形状大体没有变化，但信号的信噪比和失真度可能已经大大变差了。在模拟设备中，这种信号的劣化是无法避免的。
(www.xing528.com)
图4-8 模拟音频信号的波形（音乐信号）
图4-9为模拟信号传输（广播）方式的示意图。模拟信号经传输后会受到噪声和干扰的影响，使接收的信号中混入了噪声和干扰信号，这种情况即使采取了一些技术措施（滤波、限波）也不能完全消除噪声的影响。
图4-9 模拟信号传输（广播）方式的示意图
2.数字音频信号
数字音频信号代表信息的物理量是以一系列数据组的形式来表示，它在时间轴上是不连续的。以一定的时间间隔对模拟信号取样，再将取样值用数字组来表示。如图4-10所示，数字信号在时间轴上是离散的，表示幅度值的数字量也是离散的，因为幅度值是由有限个状态数来表示的。
为了克服模拟信号的不足，可将模拟信号转换成数字信号，并以数字的形式进行处理、传输或存储等。
由图4-10可知，模拟信号的数字化过程是取样、量化和编码的过程。一个模拟信号变换为用四位二进制数表示的一组取样脉冲的数字化过程。显然，取样点越多，量化层越细，就越能逼真地表示模拟信号。从原理上讲，一个信号的数字化必须遵循取样定理，这就要求取样频率必须大于所要处理信号中最高频率的两倍，才能将数字信号还原为不失真的模拟信号，否则有部分信号将不能恢复，并会产生频谱混叠现象。
图4-11所示为数字信号的传输（广播）方式，数字信号在传输过程中同样会受到噪声和干扰的影响。由于数字信号传输的是脉冲信号，脉冲信号经限幅处理后可以消除幅度噪声和干扰的影响，因而，采用数字信号的方式可以消除波形恶化的问题。
图4-10 模拟信号的数字化过程
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
