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1. 聲音的取樣 2. 聲音的量化 3. 聲音的編修

聲音數位化

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聲音

▪ 由物體振動產生聲波，透過空氣、固體、液體等介質 傳播，並被聽覺系統所感知的現象。

▪ 影響聲音的三要素：

1. 響度：聲音的大小，又稱為音量。

2. 音調：聲音的高低。

3. 音色：聲音的特色。

2

影響聲音的三要素

響度

聲音的大小，

又稱為音量。

聲波的振幅越大

、音量越大。

大聲^{（振幅大）}

時間 振幅

時間 振幅

小聲^{（振幅小）}

影響聲音的三要素

4

音調

聲音的高低。

聲波的振動頻率 越高、音調越高

。

高音^{（頻率大）}

時間 振幅

時間 振幅

低音^{（頻率小）}

影響聲音的三要素

音色

聲音的特色。

由聲波的波形決 定，不同的人及 樂器產生的波形 都不同。

音色不同^（波形不

同）

1. 聲音的取樣

6

聲音的取樣

▪ 聲音必須經過「取樣」與「量化」才能儲存到電腦中

。

▪ 聲音的取樣：單位時間內，將聲波切割成數個時間間 隔相等的樣本。

▪ 取樣頻率：每一秒內，對聲音訊號取樣的次數。

單位為赫茲（ Hz ）。

聲音的取樣

▪ 單位時間內，取樣頻率越高，越接近原音。

8

時間 振幅

取樣 4 次

時間 振幅

取樣 6 次 取樣 12 次

時間 振幅

時間 振幅

時間 振幅

時間 振幅

手腦並用

▪ 想一想，若 CD 音質的取樣頻率為 44.1kHz ，是指 1 秒 鐘取樣幾次樣本？

1 秒鐘取樣 44100 次。

2. 聲音的量化

1 0

聲音的量化

▪ 將振幅高度切割成相等間距，再將相同間距內的樣本 歸類為相同的數值。

▪ 量化的精確度取決於切割間距的位元數，例如：

以 1 位元量化，可劃分成 2

¹

＝ 2 個間距。

以 8 位元量化，可劃分成 2

⁸

＝ 256 個間距。

以 16 位元量化，可劃分成 2

¹⁶

＝ 65536 個間距。

聲音的量化

▪ 量化的位元數越高，越接近原始聲音。

1 2

時間 振幅

時間 振幅

以 1 位元量化 以 2 位元量化 以 4 位元量化

時間 振幅

時間 振幅

時間 振幅

時間 振幅

聲音的量化

▪ 一個未經壓縮的聲音檔案大小，可透過取樣頻率、量 化的位元組、通道數 　 、音檔時間（秒數）來計算

：

註 一般電腦的容量是以「位元組」來計算，所以計算檔案大小時

「量化的位元數」要 ÷8 ，換算成位元組。

檔案大小 取樣 通道數 頻率 量化的

位元組 秒數

＝

× × ×

知識快遞

1 4

▪ 通道數是指聲音的通道數量，

常見的為單聲道及雙聲道（立體聲）。

▪ 單聲道：聲音都儲存在同一聲道中。

▪ 雙聲道：聲音儲存成左、右兩個聲道，可以建構出空 間環境的聲音感受。

手腦並用

▪ 假設有一首 1 分鐘、單聲道的歌曲，

取樣頻率為 44.1kHz ，並以 24 位元量化，

想一想，其數位化後的檔案大小為何？

檔案大小＝取樣頻率 (Hz)× 量化的位元組 (byte)× 通道數 × 秒 數

＝ 44.1×1000 × 24÷8 × 1 ×1×60

＝ 7938000 (bytes)

延伸學習 常見的聲音格式

1 6

▪ 因應不同的需求，聲音數位化後的格式也各不相同，

常見的聲音檔格式有 MIDI 、 WAV 、 MP3 等。

格式 說明

MIDI (.mid)

• MIDI （ Musical Instrument Digital Interface ，樂 器數位介面）是一種電子樂器的數位化標準。

• 不儲存聲音，而是記錄聲音的資訊（音調、響度等）

。

• 檔案很小，音質不比 WAV 真實。

• 常用來記錄以樂器演奏的音樂，副檔名為「 .mid 」。_{MIDI 音樂：}

https://youtu.be

/p_c6uQHlhZ0?t=6

延伸學習 常見的聲音格式

格式 說明

(.wav)WAV

• WAV 檔不會經過壓縮。

• 數位化後音質不會失真，但檔案也相當大。

• 常需編輯聲音檔的使用者多半會選擇此格式，副檔名 為「 .wav 」。

(.mp3)MP3

• MP3 檔會經過壓縮，所以檔案容量較小。

• 音質只比 WAV 稍微失真，對多數使用者的聽覺感受影 響不大。

3. 聲音的編修

1 8

聲音的編修

▪ 數位化後的聲音檔案，可透過音樂編輯軟體進行編修

。

▪ 常見軟體： Audacity 　 、 Wave Editor 等。

課本畫面使用 Audacity 2.4.1 版本，由於 軟體會不定時改版更新，因此最新版的介面

、翻譯，可能略有不同。

官網：

https://www.audacityteam.org/

知識快遞

2 0

▪ Audacity 是一款免費的自由軟體，提供多國語言，

支援 WAV 、 MP3 等多種檔案格式。

▪ 小安製作了一個動畫，

邀請兩位朋友各自在家 錄製對話。

▪ 請協助剪輯聲音檔，並 將剪輯後的檔案輸出為 WAV 與 MP3 的 檔 案 格 式

。

使用素材

1-3-1_ 大吉 .wav

順序 角色 對話

1 大吉 傳染病大流行，我們要維持良好的衛 生習慣，才能避免被傳染！

2 大利 沒錯！那你知道該怎麼洗手才正確嗎

？

3 大吉 我有看到衛生福利部的宣導，要「內 外夾弓大立腕」！但那個指的是什麼 呀？

4 大利 指的是我們用肥皂洗手時，要確實搓 揉手掌、手背、指縫、指背與指節、

大拇指及虎口、指尖、手腕。

5 大吉 而且洗完手用清水沖乾淨之後，一定

任務說明

介面說明

2 2

功能表

工具列

時間軸

編輯區

時間工具列

請看老師 　　解題示範

手腦並用

▪ 請比較看看，匯出的 WAV 檔和 MP3 檔，哪種檔案比 較小？

MP3 檔較 WAV 檔小。

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1 ． 3 聲音數位化

結束