《声音的合成》PPT课件.ppt

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1、第二章声音的合成一、音频信号1.声音是一种波声波可以在空气中传播，也可以在液体及固体中传播。声音三要素(1)音调—(高低)(2)音强—(强弱)(3)音色—(特质)2.音质音质与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好3.声音采样把声音信号按固定的时间间隔，转换成有限个数字表示的离散序列。0000000100100011100110101011常用声音信号与采样频率声音信号CD音乐数字电话采样频率信号带宽数字电话44.1K16K8K20K7K3.4K声音采样1101110011001101采样频率Hz数据长度bit数据量／分钟11,02580.66MB22,05081.32

2、MB44,10082.64MB11,025161.32MB22,050162.64MB44,100165.29MB音质评价低一般良好中良好优秀4.音频文件的种类及特点(1)MIDI文件（电子乐器数字接口）是用于在音乐合成器、电子乐器、音序器和计算机之间交换音乐信息的一种标准协议。MIDI实质上是由MIDI控制器（或MIDI文件）产生的指示电子音乐合成器要做什么、怎么做（如演奏某个音符、加大音量、生成音响效果）的一套标准指令。MIDI不是声音信号，在MIDI电缆上传送的不是声音，而是动作指令。由于MIDI只是记录音乐信息的数字代码，所以生成的文件比较小，便于传播，也便于

3、编辑修改与Mp3、Wav等音频格式不同的是MIDI的播放质量很大程度上取决于硬件或软件的音源环境，也就是说同样的MIDI文件在不同的电脑上可能有非常明显的效果差别，究其原因是因为它们调用的波表音色库不一样声音文件:24.9K声音文件:16K(2)WAVE(WaveformAudio)波形音频文件多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大WAVE格式文件是以RIFF为标准的在Windows中，把声音文件存储到硬盘上的扩展名为WAV。WAV记录的是声音的本身，所以它占的硬盘空间大的很。例如：16位的44.1KHZ的立体声声音一分钟要占用大约10MB的容量，和MIDI

4、相比就差的很远。标准格式的WAV文件和CD格式一样，也是44.1K的采样频率，速率88K/秒，16位量化位数WAV格式的声音文件质量和CD相差无几MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分，也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层，分别对应“.mp1”/“.mp2”/“.mp3”这3种声音文件。MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，MPEG3高压缩率，基本保持低音频部分不失真，但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸相同长度的音乐文件，用＊.mp3格式来储存，一般只有＊.wav文件的1/10，而音质要次于CD格式或

5、WAV格式的声音文件。文件尺寸小，音质好声音文件●WAV——Wave，波形音频文件(.wav)WAV文件特点：[1]真实记录自然声波形[2]基本无数据压缩[3]数据量大●MIDI——MusicalInstrumentDigitalInterface，乐器数字化接口文件(.mid)MIDI文件特点：[1]纪录音符、时值、通道[2]使用电子键盘乐器[3]数据量小教学进程STOPSTOP二、录音编辑1.基于句子和单词的录音编辑方式可以预先将句子、单词作为录音的单位，对录音、讲话所涉及的有关句子或单词逐个进行录音并保存为了实现这种录音编辑方式，应事先存入大量的有关单词、句子（

6、即需要大量的存储空间），声音合成时还需要快速地检出和呈现（需要高速的检索和控制）。2.基于音节的编辑合成方式在任何语言中，音节的数量比单词的数量少很多；基于音节的编辑方式在合成时的检索、控制变得十分方便；基于音节的合成方式的音质较差，很难表现人们在讲话时的各种情感和声调的变化；根据发音耦合的原理和要求，人们对单词的发音制定了一定的规则，基于这种规则进行声音合成，可以得到较好的声音效果。3.录音编辑声音合成的分析（1）以录音编辑的方式进行声音合成，需要大容量的存储设备（2）为了让一定容量的存储设备能存储更多的声音信息，需要对声音信息的数据量进行压缩（3）通过编码的方式，

7、减少声音信息中的冗余性是实现声音信息压缩的基本方法。三、脉冲代码调制PCM脉冲代码调制PCM（pulsecodemodulation）是一种对模拟信号的编辑声音信号是一种模拟信号，经PCM编码后，变成数字信号通常所说的PCM录音就是一种数字录音。1.基本原理PCM编码过程：（1）对模拟声音信号进行采样采样周期采样信号t振幅（2）将各个采样点的声音信号值通过模∕数变换（A∕D转换）变换成由0和1组成的脉冲变换序列0011001000010000111111101101正值负值模拟信号码字序列（3）在PCM（脉冲代码调制）中所分配码字的首位为符号位，信号