音频信号处理技术

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1、*14.2音频信号处理技术课程内容：11版第4章4.2*2音频信号处理技术1.音频的数字化与MIDI合成音乐2.音频媒体的管理3.音频处理技术（GoldWave）4.语音合成与识别技术*3多媒体计算机中产生声音的方式外部声音源录制和重放：Wave音频（波形音乐）MIDI电子音频4.2.1音频的数字化与MIDI合成音乐*4波形音频的数字化Windows中最基本的波形声音格式：扩展名是.WAV的文件麦克风/录音机/CD激光唱盘声卡A/D转换(采样、量化)声卡D/A转换混音器混合后由扬声器输出计算机存储*5波形音频的数字化一、波形音频特征(三个参数)采样频率量化位数声道数*6采样频率：每秒从模拟声波

2、中采集声音样本的个数。频率越高，采集的样本数越多，声音质量越好，占用存储空间越大。人耳感受范围：0～20kHz一般采用：11.025kHz、22.05kHz、44.1kHz波形音频三个参数对原始声波采样采样后得到的数据*7量化位数：将采样数据按大小存储的过程。一般有8、16、32位等，量化位数越大，声音的幅度分辨率越高，还原时声音的品质越好，声音数据占用的存储空间越大波形音频三个参数*8声道数：数字音频声音质量的另一个因素。一般有单声道、双声道、多声道存储量计算：采样频率×量化位数×声道数×时间／8(字节)举例：采样频率44.1kHz，16位量化，双声道，一分钟的音频所需要的存储量为：44.1

3、×1000×16×2×60/8=10584000（字节）波形音频三个参数*9Wave音频文件标准数字音频，扩展名是.WAV多数声卡能以16位、44.1kHz采样率录制和播放主要缺点：产生的文件太大，不适合长时间记录压缩方法：从PCM(均匀量化)到ADPCM(自适应差分量化）*10Wave音频文件的制作工具录音机：Wave文件录制、播放和进行一些简单处理的基本工具AdobeAuditionUleadAudioEditorGoldWave*11MIDI合成音乐MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）MIDI是乐器数字接口的缩写，文件扩展名是.MIDMIDI文件

4、的内容是能使合成音乐芯片演奏乐曲的代码多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件*12MIDI合成音乐产生：合成器：电子乐器演奏时的指令信息声卡Midi控制器声卡合成器混音器混合后由扬声器输出计算机存储FM合成器波表合成器*13合成器利用DSP或其他芯片产生音乐或声音的电子装置FM合成器采用频率调制的原理产生声音FM合成器能发出128种乐器的声音波表合成器对真实乐器声采样，制波表保存，由DSP查表调用处理DSP（digitalsignalprocessor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1

5、的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据。声音效果与真实的乐器声几乎无差别声卡带有波形表ROM的接口或本身带有波形表ROMROM的容量越大，可存储的乐器音就越多*14MIDI音乐产生原理MIDI标准：规定了电子乐器与计算机连接的电缆、硬件标准和通信协议乐谱的数字描述（MIDI指令信息）由音符序列、定时和多达16个通道的演奏音符定义组成演奏音符定义由键号、通道号、音长、音量和力度组成建立MIDI文件：设备演奏时输入或软件编辑产生MIDI文件特点：是一系列指令不是波形，文件小MIDI设备端口：MIDIIn、MIDIOut、MIDIThru媒体播放器可

6、直接播放*154.2.2音频媒体管理WindowsMediaPlayer媒体文件的导入媒体文件的管理音频媒体管理*16菜单栏功能选项卡播放列表窗口切换按钮地址栏工具栏导航窗格详细信息窗格播放控制区*17音频的格式1.WAV格式：Windows标准波形文件，多数音频编辑软件支持，文件较大。2.MP3格式：高压缩比，文件较小，音质接近CD。3.MIDI文件：存储指令，文件短小，播放效果因软硬件而异。*18音频的格式4.CD格式：音质最好的数字音频格式，CDA文件只含索引信息。5.RealAudio格式：适用网上在线音乐欣赏，可随带宽不同改变音质。6.WMA格式：音质强于MP3，内置版权保护技术，支

7、持音频流技术。媒体的播放、转换与分享媒体文件的播放WindowsMediaPlayer可以播放影音媒体文件、影音CD、DVD、图片。声音格式的转换将CD音乐文件转换为WMA、MP3或WAVCD翻录音乐*194.2.3音频处理技术音频处理：录音编辑添加音效格式转换GoldWave：数字音乐编辑器*20GoldWave界面*21使用GoldWave录音录制从麦克风输入的声音录制计算机中其他播放器通过声