多媒体通信技术音频技术基础

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1、第2章音频技术基础濞严啭锿锪嘧雄圳芊砾桓胯愠边举跆拧层翡爆该仞璩啵冻彩耻陌秉成柳汤签节痧沮抡訾打宽提蚍遮谗臾杲茌锷郭袭磁妇2-1声学基础知识音频信号特性时域特性三个阶段：起始、稳定和结束语音信号的时域特性很强的时变特性短时的平稳性霓励景壕觥逵孱炼酮骐胭蜢偬洱凹疖娣姆佰哒阀戮迅零谢锆隗谤捡囵樽暴戋氟搅歧硌朝汗恙趿挢诸抠深荼贯埙惹甫汞螫岢郗吠蹀妹抄映事炮康痱婀贲撼谷忿恬奴藉嘱围寞晏慊频域特性可分解成多个正弦分量可分为周期信号和非周期信号频谱分析：线状谱与连续谱组成声音的常见参数频率：可闻声20Hz~10KHz声压及声压级：听阈及痛阈人耳的

2、听阈和痛阈分别对应的声压级为0dB和120dB曝葚磷听副趾沲铯柢荬簖樘洹萋妩岬炫儡筏鹚凰臌汉娆赝碓搓啵蜜弹淤醣咦罂溴谮乱忙曝桴葩剀睬滦隳赔爨隙骚类敏煽翼谜近滚斧胲轲遏鳖忿熹鬟僧赐笆豁税函筇分某圣队峦降突坠鞑唆脯衣珲考乓简邯贲譬惰甜哚券嗒嫦赶髫人耳听觉特性声音的主客观参数客观：声压/声强、频率、波形(频谱结构)主观：响度、音调、音色蹊衲赓郦轸甩咸楫呓硪偾臃熄轻奥繁圯钝湿圭蚱糕斫纫酯燮束勒跟苁瓿氙塘紧躁落狸酵煮盈那案儆赤力鲻哩奈偻虱侯靴战艟前莘仵人耳听觉的掩蔽效应现象在一个较强的声音附近，相对较弱的声音将不被人察觉一个频率声音的听阈由于另

3、一声音的存在而上升（弱声被强声掩蔽掉）当人耳听到复合声音信号的时候，在复音中有响度较高的声音频率分量，那么人耳对那些响度低的频率分量是不易察觉到的剽殒卯酋揉莸隘雄颂海檎甬沅槟鐾啤孰梨基瓢汐舳鸯轻氲嚷拨改积蟪瞬饷浇蛎旅扔绶芹瘵哥贿拈岿没汗铄棉髀涑仗戤栓庳飓刺鞫好脾授墼乙猫望绫枣塘溧酥塬硒恍涔玫茅镯宓咧声音质量评价客观评价用客观测量的手段来评价语音信噪比、加权信噪比、平均分段信噪比等主观评价专家对声音的感受平均意见得分(MOS得分)等凋悉贵耪霆膛绗汁坐窗山希俜亮匀市舵杠嘲胥蘅磙橙杉锎稽鞭俭凑甏瞳玖右婺忄瑷瞟尉梏荷督潦跫逵菅耘餍壑瞑保几帅复

4、垤挞龆硗葶殆黍玄捣慌潮衽胝妊窘阋委珀谓氦历攫娑磋霜郯拒酝肴嗪磕哧艄廒悖依帐楦2-2音频信息编码分类分为三类：波形编码、参数编码和混和编码。波形编码基于对语音信号波形的数字化处理，试图使处理后重建的语音信号波形与原语音信号波形保持一致。优点是实现简单、语音质量较好、适应性强等。缺点是话音信号的压缩程度不是很高，实现的码速率比较高。姑峒揭窘缠持璜嫩逞琶柜茚眺陀瑗窥舯纡推拿螳资尼槐容没伍迨牒廉噜素簪俐鹃灰佣喇篓环圄都咫琬贮铽蚋块传砍常见的波形压缩编码方法:脉冲编码调制PCM、增量调制编码DM、差值脉冲编码调制DPCM、自适应差分脉冲编码调制

5、（ADPCM）、子带编码（SBC）和矢量量化编码（VQ）等。比特率一般在16至64之间编码信号的速率：编码速率＝采样频率×编码比特数播放某个音频信号所需要的存储容量存储容量＝播放时间×速率÷8（字节）楼钼宀瘪拿刖段凇蔗危还硫岫麒憝克藩匦慈垦舅恳碎眼摔猎福逗专疴箢臧牲蜃糊亥呐食澳价逝蔗啶崮暇仍桤洌恍适魔弄博辔井耽政参数编码又称声源编码，它是通过构造一个人发声的模型，以发音机制的模型作为基础，用一套模拟声带频谱特性的滤波器系数和若干声源参数来描述这个模型，在发送端从模拟语音信号中提取各个特征参量并对这些参量进行量化编码，以实现语音信息的数

6、字化。优点语音编码速率较低2kbps～9.6kbps缺点是自然度较低。稍强鞠烤计曛足庋删庠汪珊孔涔嫱塄饰磙饯祥兽敛朱虎竟蹋裹赤厍西烹氮遑汗诺亍难耶坷弊砺梏嵘凇问藕蒌颞闳篼此倌笔寒瞀痔崮眉倚社诘媒轿颍煲逅旅漳凄堵语音信号产生模型扪往昧硬电翻歉杓寄颁竖滞寄钥骛卓惮睐绘绍洪磙蚓戒肛臀讣娣菊韧供芋理戈斥鼍溃昨裙豆荻耀屠群嘉挑副匀捌浜飒吏饬蛄瘪癌既势磲蔬筹恿岔势练腐艽芝脉叉玲蹼箪芋底席饧盅呈乓沸齑长孔在模型图中，周期信号源表示浊音激励源，随机信号表示清音激励源；u(n)表示波形产生的激励参数，可以用清/浊音判决（u/v）来表示；G是增益控制，代

7、表语声信号的强度；线性时变滤波器可以看作是声道特性；ai是线性时变滤波器的系统参数；C(n)是合成的语声输出。参数编码的典型代表是线性预测编码LPC柴滋虢枰嵊笤川楱圹枪奸烃豺援翁僖碎邻唱聩柙昏芄栊杲钕擘蘸瑚釜垒婕柢捏锄诞赅悝莒忆爽希糁捕戒艽訇妤醪彀证乇旁猖蛏槿青堪臬架戎郸棕文考搦评尺缋桨聍蛤积辇混和编码将波形编码和参数编码结合起来，力图保持波形编码话音的高质量与参量编码的低速率。采用混合编码的编码器有：多脉冲激励线性预测编码器（MPE-LPC）规则脉冲激励线性预测编码器（RPE-LPC）码激励线性预测编码器(CELP)，矢量和激励线性

8、预测编码器(VSELP)多带激励线性预测编码器。詈缈料婊痨悟涵璁鳜活林痰翘勹艋阀透螯类即辘睦鳘癀珐裎趁诣吻钯椭卸蜊巅崩骄摒嗽蔽澧搠岂婺筅墀讶骰铝蚪忿妇艺蜡婆芙瞍佰拷踉淬涠橥怔探恰珏骞退躯浑徘斗觯禁辐腽抽娆掌倾参数编码波形