數位音訊取樣和量化過程所使用的主要硬體是什麼

主要硬體是類比訊號到數位訊號的轉換器（A/D轉換器）。 A/D轉換器也稱為類比數位轉換器，是指一個將類比訊號轉變為數位訊號的電子元件。 A/D轉換的作用是將時間連續、振幅也連續的類比量轉換為時間離散、振幅也離散的數位訊號，因此，A/D轉換一般要經過取樣、維持、量化及編碼4個過程。

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數位音訊取樣和量化過程所使用的主要硬體類比/數位轉換器，即類比訊號到數位訊號的轉換器（A/D轉換器）。

將類比訊號轉換成數位訊號的電路，稱為類比數位轉換器，或類比數位轉換器，簡稱A/D轉換器（或ADC），A/D轉換的作用是將時間連續、振幅也連續的類比量轉換為時間離散、振幅也離散的數位訊號，因此，A/D轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼4個過程。在實際電路中，這些過程有的是合併進行的，例如，取樣和保持，量化和編碼往往都是在轉換過程中同時實現的。

基本原理

這種轉換器的基本原理是把輸入的類比訊號依照規定的時間間隔取樣，並與一系列標準的數位訊號進行比較，數位訊號逐次收斂，直至兩種訊號相等為止。然後顯示出代表此訊號的二進制數，類比數位轉換器有很多種，如直接的、間接的、高速高精度的、超高速的等。每種又有許多形式。同類比數位轉換器功能相反的稱為“數位類比轉換器”，亦稱為“譯碼器”，它是把數位量轉換成連續變化的類比量的裝置，也有許多種和許多形式。

類比數位轉換的步驟

模數轉換一般要經過取樣、量化和編碼這幾個步驟 。

取樣是指以每隔一定時間的訊號樣值序列來取代原來在時間上連續的訊號，也就是在時間上將類比訊號離散化。

量化是用有限個幅度值近似原來連續變化的振幅值，把模擬訊號的連續幅度變成有限數量的有一定間隔的離散值。

編碼則是依照一定的規律，把量化後的值用二進位數字表示，然後轉換成二值或多值的數位訊號流。這樣得到的數位訊號可以透過電纜、微波幹線、衛星通道等數位線路傳輸

分類

類比數位轉換器的種類很多，依工作原理的不同，可分成間接ADC和直接ADC。

間接ADC是先將輸入類比電壓轉換成時間或頻率，然後再把這些中間量轉換成數位量，常用的有中間量是時間的雙積分型ADC。

並聯比較型ADC：由於並聯比較型ADC採用各量級同時並行比較，各位輸出碼也是同時並行產生，所以轉換速度快是它的突出優點，同時轉換速度與輸出碼位的多少無關。並聯比較型ADC的缺點是成本高、功耗大。所以這種ADC適用於要求高速、低分辯率的場合。

逐次逼近型ADC：逐次逼近型ADC是另一種直接ADC，它也產生一系列比較電壓VR，但與並聯比較型ADC不同，它是逐一產生比較電壓，逐次與輸入電壓分別比較，以逐漸逼近的方式進行類比數位轉換的。逐次逼近型ADC每次轉換都要逐位比較，需要（n 1）個節拍脈衝才能完成，所以它比並聯比較型ADC的轉換速度慢，比雙分積型ADC快得多，屬於中速ADC元件。另外位數多時，它需用的元件比並聯比較型少得多，所以它是整合ADC中，應用較廣的一種。

雙積分型ADC：屬於間接型ADC，它先對輸入取樣電壓和基準電壓進行兩次積分，以獲得與取樣電壓平均值成正比的時間間隔，同時在這個時間間隔內，用計數器對標準時脈（CP）計數，計數器輸出的計數結果就是對應的數字量。雙積分型ADC優點是抗干擾能力強；穩定性佳；可實現高精度類比數位轉換。主要缺點是轉換速度低，因此這種轉換器大多應用於要求精度較高而轉換速度要求不高的儀器儀表中，例如用於多位高精度數位直流電壓表中。

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