音频信息及处理幻灯片.ppt
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1、音频信息及处理第1页,共35页,编辑于2022年,星期三 声音也许是世界上中最动人心弦的元素。声音也许是世界上中最动人心弦的元素。任何的语言都离不开声音;尤其是那些悦耳任何的语言都离不开声音;尤其是那些悦耳的音乐,能深深触动人们内心的情感,带来的音乐,能深深触动人们内心的情感,带来美妙的感受。美妙的感受。能否利用好声音,是一件多媒体作品成败能否利用好声音,是一件多媒体作品成败与否的重要因素,本章中我们就来学习一下与否的重要因素,本章中我们就来学习一下数字化的声音。数字化的声音。春江花月夜第2页,共35页,编辑于2022年,星期三一、数字音频基础什么是声音、声音信号的特征声音信号的数字化、音频文
2、件的格式二、电子合成音乐(MIDI)MIDI和WAVE的比较、MIDI演奏、WAVE转MIDI三、数字音频的编辑和处理如何压缩和转换声音格式如何在电脑上录音、如何编辑声音四、语言合成和语音识别技术第七章 数字音频和合成音乐第3页,共35页,编辑于2022年,星期三7.1.1 什么是声音?声音:当空气中某物体通过前后位移产生振动,它将引起压力波,当它到达人耳时,我们会感受达到这种压力的变化(振动),这就是声音。一、数字音频基础第4页,共35页,编辑于2022年,星期三音频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,称为声声波波。因声波是在时间和幅度上都连续变化的量,我们称之为模拟量模
3、拟量。下面用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音波形 一、数字音频基础第5页,共35页,编辑于2022年,星期三 模拟音频信号有两个重要参数:频率和幅度频率和幅度。声音的频率体现音调的高低,声波幅度的大小体现声音的强弱。一个声源每秒钟可产生成百上千个波,我们把每秒钟波峰所发生每秒钟波峰所发生的数目称之为信号的频率的数目称之为信号的频率,单位用赫兹(Hz)或千赫兹(kHz)表示。信号的幅度是从信号的基线到当前波峰的距离信号的幅度是从信号的基线到当前波峰的距离。幅度决定了信号音量的强弱程度。幅度越大,声音越强。对音频信号,声音的强度用分贝声音的强度用分贝(dB)(dB)表示表示,分贝的幅
4、度就是音量。幅度限周期 基线模拟音频信号的两个重要参数一、数字音频基础第6页,共35页,编辑于2022年,星期三7.1.2 声音的频率和幅度多媒体技术处理的声音主要是人耳可听到的2020kHz的音频信号。言语(speech)/语音:人说话的声音,其频率范围约为3003400Hz全频带声音:音乐声、风雨声、汽车声等其他声音,其带宽可达到2020kHzdB例子例子20声音工作室40夜晚的居民区60大型百货公司100高速公路上的汽车13075人管弦乐队最强音一、数字音频基础第7页,共35页,编辑于2022年,星期三n声音信号的数字化:将模拟声音信号转换成数字编码形式以便于计算机进行处理的过程n声音信
5、号数字化的过程:取样量化编码7.1.3 声音信号的数字化一、数字音频基础声音信号的数字化(动画)第8页,共35页,编辑于2022年,星期三模拟声音信号取 样量 化编 码数字声音011010011101声音信号的数字化一、数字音频基础第9页,共35页,编辑于2022年,星期三1.取样频率:44.1kHz2.量化位数:16Bit3.声道数目:Stereo或Mono4.数码率(bit rate):指的是每秒钟的数据量,也称比特率、码率波形声音的主要参数一、数字音频基础码率采样频率码率采样频率量化位数量化位数声道数声道数 单位:bit(位)/秒 1Byte8bit第10页,共35页,编辑于2022年,
6、星期三课堂习题:例:已知数字激光唱盘(CD Audio)的标准采样频率为44.1 kHz,量化位数为16 位,立体声。请问一分钟 CD-DA 音乐所需的存储空间为多少?码率采样频率量化位数声道数时间(单位)44.1kHz 16 b260 s 84672 kb 10584 kB 10.3 MB一、数字音频基础第11页,共35页,编辑于2022年,星期三做一做,想一想n一个256M的MP3播放器能够储存采样频率为44.1KHz、16位、立体声的WAV音乐多长时间?n一张650M的CD光盘一般有几首歌?一个512M的MP3可以储存几首MP3音乐?一、数字音频基础第12页,共35页,编辑于2022年,
7、星期三几种常见数字声音的主要参数一、数字音频基础采样率采样率(kHz)(kHz)量化位量化位(bit)(bit)声声道道编码算法编码算法容量容量(MB/min(MB/min)等效等效音质音质11.02511.0258 8单单PCMPCM0.660.66语音语音22.0522.051616双双PCMPCM5.2925.292FMFM广播广播44.144.11616双双PCMPCM10.58410.584CDCD唱盘唱盘第13页,共35页,编辑于2022年,星期三7.1.4 音频格式介绍音频格式介绍1nCDA 是CD Audio的缩写。音乐光碟片里面的音乐格式,是音乐CD片最常用的档案格式nWAV
8、波形声音文件,是最早的数字音频格式,可以精确记录各种声音但WAV格式对存储空间需求太大,不便于交流和传播一、数字音频基础第14页,共35页,编辑于2022年,星期三7.1.4 音频格式介绍音频格式介绍2nMP3 由WAV文件经压缩而来,音质略低于CD和WAV格式,但这种差异用耳朵难以分辨。压缩比1:10nWMA 音质可以与MP3相比,而大小只有MP3格式的一半,也适用于网络,音质要好于RA格式。nRA 适用于网络的“流式文件”,可一边下载一边播放,压缩比达 1:96,文件比MP3格式小,只是音质较差。一、数字音频基础第15页,共35页,编辑于2022年,星期三7.1.4 音频格式介绍音频格式介
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