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声音数字化是现代数字音频技术的基础。在自然界中，声音是连续变化的模拟信号，但计算机只能处理离散的数字信号。因此，我们需要将连续的声音波形转换为数字形式。这个转换过程主要包括三个关键步骤：采样、量化和编码。
采样是声音数字化的第一步。在采样过程中，我们按照固定的时间间隔对连续的模拟信号进行测量，获得一系列离散的数值。采样频率是一个关键参数，它决定了数字信号能够准确表示原始信号的程度。根据奈奎斯特采样定理，为了避免混叠现象，采样频率必须至少是信号中最高频率成分的两倍。
量化是声音数字化的第二步。在这个过程中，我们将采样得到的连续幅度值映射到有限个离散的量化电平上。量化位数决定了可用的量化电平数量，比如4位量化提供16个电平，8位量化提供256个电平。量化过程会引入量化误差，这是原始采样值与最近量化电平之间的差值。位数越多，量化电平越密集，误差越小，但同时需要更多的存储空间。