02数字声音及midi简介

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1、第二章数字声音及MIDI简介本章学习目标了解声音的特性、类型与处理掌握声音数字化的两个基本概念理解多媒体计算机中的声卡工作原理了解ＭＩＤＩ系统与音乐合成原理连续波特性:自然界中声音是靠空气传播在空气中能引起非常小的压力变化声源所引起的空气压力变化，被耳朵的耳膜所检测，然后产生电信号刺激大脑的听觉神经，从而使人们能感觉到声音的存在。自然界的各种声音大都具有周期性的强弱变化的特性，因而也使得输出的压力信号周期变化声音特性：连续波2.1、声音的特性、类型与处理返回声音的传播是以声波形式进行的。由于人类的耳朵能够判别出声音到达左右耳的相对时差、

2、声音强度，所有能够判别出声音的方向以及由于空间使声音来回反射而造成声音的特殊空间效果。现在的音响设备都在竭力模拟这种立体声效果和空间感效果。声音特性：方向性2.1、声音的特性、类型与处理方向感特性:返回补：术语2.1、声音的特性、类型与处理名词术语曲线上的任一点再次出现所需时间间隔称为周期。一秒钟内声音由高(压力强)到低(压力低)再到高(压力强)，这样一个循环出现的次数称为频率。。系统能够接受的最低频率和最高频率之间的范围称为系统的带宽(Bandwidth）。人类能够接受的听觉带宽是从20Hz到20KHz。返回多媒体计算机主要的是人类听

3、觉范围内的可听声。声音的处理主要有：声音的录制、回放、压缩、传输和编辑等类型、处理2.1、声音的特性、类型与处理四种类型：次声、可听声(20Hz~20kHz)、超声与特超声处理:返回基本概念模拟（Analog）信号:在时间和幅度上连续的信号数字（Digital）信号:时间和幅度都离散的数字表示的信号基本概念：模拟信号、数字信号2.2、声音数字化在数字域而不在模拟域中做信号处理的优点:数字信号计算是一种精确的运算方法,不受时间和环境变化的影响；表示部件功能的数学运算不是物理上实现的功能部件,仅用数学运算区模拟，较易实现；可以对数字运算部件

4、进行编程，如欲改变算法或改变某些功能，可对数字部件进行再编程。返回模拟音频是一种连续的模拟量，以电的、磁的等形式表示。当我们对着麦克风讲话时，麦克风能根据它周围空气压力的不同变化而输出相应连续变化的电压值，这种变化的电压值便是一种对我们讲话声音的模拟，是一种模拟量，称为模拟音频。计算机不能直接处理模拟音频模拟音频(Analogaudio)模拟音频2.2、声音数字化返回数字化音频的获得是通过每隔一定的时间间隔测一次模拟音频的值(如电压)并将其数字化。这一过程称为采样，每秒钟采样的次数称为采样率。若采样率太低将失去原有声音的自然特性，这一现

5、象称为失真。由上述可知：数字音频是离散的，而模拟音频是连续的，数字音频质量的好坏与采样率密切相关。数字音频信息可以被计算机存储、处理和播放。数字音频(Digitalaudio)数字音频2.2、声音数字化返回采样（Sampling）：在某些特定的时刻对模拟信号进行测量，由这些特定时刻采样得到离散的时间信号。此时，采样得到的幅值是无穷多个实数值中的一个每隔相等的一小段时间采样一次，称为均匀采样量化（quantization/ADconversion）：把信号的强度划分成一小段一小段，即把信号幅度取值的数目加以限定，从而组成有限个数值的离散

6、幅度信号。如果幅度的划分是等间隔的则称线性量化，否则称为非线性量化。步骤：数字音频2.2、声音数字化返回声音的采样和量化采样频率（fs）：每秒钟需要采集多少个声音样本？量化精度：每个声音样本的位数应该是多少？补：术语2.2、声音数字化名词术语返回返回客观质量的度量：信噪比主观平均判分法级别评价失真级别1优（Excellent）感觉不到声音失2良（Good）刚察觉但不讨厌3中（Fair）声音有些失真，有点讨厌4差（Poor）声音失真，不令人反感5劣（Bad）严重失真，令人反感补：声音质量2.2、声音数字化声音质量：返回声卡主要组成部分：C

7、D音频连接器CD音频连接器可以接收光盘机中的音乐信号电子合成器电子合成器负责MIDI乐曲的合成可以及时创造各种音乐AD/DA转换器AD/DA转换器负责录音及播放*.WAV格式的波形文件混音器（Mixer）声卡结构2.3、计算机中的声卡工作原理声卡结构返回电子乐器数字接口（musicalinstrumentdigitalinterface,MIDI）是用于在音乐合成器，乐器和计算机之间交换音乐信息的一种标准协议，MIDI不是声音信号，在MIDI电缆上传送的不是声音，而是发给MIDI设备或其他装置让它产生声音或执行某个动作的指定。MIDI简

8、介2.4、ＭＩＤＩ系统与音乐合成原理MIDI简介返回返回FMSynthesis，调频合成法FM英文全名为FrequenncyModulation（调频），这是早期所使用的技术。使用简单的硬件电路，利用几个乐