《音讯媒体》PPT课件

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1、第二章音訊媒體聲音的基本原理當介質（如空氣、水）中產生了震動，此震動對介質造成壓力，而此壓力會以波的形式藉由介質向外擴散，當這些波傳到人的耳朵且頻率範圍在人耳可感應的範圍內(20Hz~20kHz)，耳膜會因感應而聽見聲音，這就是聲音的產生各種分貝與功率之範例分貝（dB）功率（W）範例100.000000001農村的靜夜200.00000001樹葉落地300.0000001耳邊輕聲低語500.000001普通說話聲600.00001百貨公司內800.0001公共汽車上900.001捷運呼嘯聲1000.01高速公路汽車聲1

2、100.1電鋸旁邊140-150100-1000飛機旁邊AnalogtoDigital的流程首先聲音經過麥克風輸入到電腦這些聲音波動轉換成一連串高低變化的電壓波將此波透過一低通濾波器濾除其高頻雜訊透過類比數位轉換器(AnalogDigitalConverter，ADC）將聲音波型數位化將數位化音訊存入記憶體DigitaltoAnalog的流程將數位化音訊讀出記憶體透過數位類比轉換器((DigitalAnalogConverter,DAC）將數位訊號還原還原波再經過一低通濾波器將高次諧波濾除，聲音就會比較平滑。輸出至揚聲

3、器取樣頻率聲音數位化最重要的就是將類比訊號取樣取樣頻率越高，亦即取樣間隔時間越短，所擷取後的數位音訊資料也就越準確取樣頻率(續)一般我們常見的取樣頻率為11.025kHz、22.05kHz、44.1kHzCD音質則為44.1kHz、16bits位元深度(解析度)越高的取樣頻率與越高的位元深度會有越好的音質。量化－位元深度(解析度)取樣在每一個上升邊緣時，ADC(AnalogDigitalConverter)會將當時的值紀錄下來，而此紀錄的値稱為樣本，單位為bit(或稱為解析度)，此動作即為量化。雜訊產生的原因當一輸入波

4、形範圍從0~10V時，採用4bits位元深度做為樣本，而4bits為0~15，扣除0有15種區間，所以：輸入的值為(2/3)V時，樣本值為0001，而(4/3)V時，樣本值為0010，我們可發現，如果當輸入值為1V時，將被四捨五入成為0010=(4/3)V，因為位元深度造成的誤差，就造成了數位還原為類比時的不連續，雜訊就是這樣產生的。修剪量化過程中如果位元深度不足，輸入的類比訊號最大值超過此位元深度可使用的區間時，就會將振幅超出最大值的部分修剪為可用區間的最大值被修剪掉的部份就成為了失真或是雜音，因此輸入的聲音過大時，

5、錄製起來的聲音會「爆音」即是此原因。原始波形修剪後波形音訊檔案容量容量計算公式：取樣率(Hz)*時間(s)*位元深度(bit)/8*聲道數量【其中位元深度/8的8是因為一個位元組(byte)有8個bit】例:30秒的CD音質錄製下的立體聲檔案大小為5292000bytes44100*30*16/8*2=5292000bytes(位元組)常用的音訊設定格式與容量取樣率(Hz)解析度(bit)聲道容量(位元組每秒)44100162172kbytes4410016186kbytes441008286kbytes2205016

6、286kbytes2205016143kbytes220508243kbytes1102516243kbytes1102516121kbytes110258221kbytes最小聽覺門檻：最小聽覺門檻是一種用來減少資料流的方法，因為人耳對於2kHz~5kHz的敏銳度與察覺度最高，所以它利用人耳的這項特性，將其他頻率的紀錄容量減少，甚至將微小不易察覺的高頻與低頻訊號刪除，以達到資料容量減少的目的遮蔽效應遮蔽效應是一種運用人類聽覺神經特性的技術。在心理學中這是一種聽覺模型，它是說當一個感覺非常強烈時，同時間人類不太容易覺察

7、到其他的感覺。舉例來說：當眼睛注視強烈光源時，視線會被光線遮蔽，不容易看見其他物體；對聲音而言，在一場震耳欲聾的演唱會中，人耳很難去注意到五公尺以外傳來的微小咳嗽聲。遮蔽效應就是利用刪除或適當分配較低的取樣頻率給這些被別的較突出的聲音遮蔽後變的較不易被察覺的聲音來減少其容量大小。音訊檔案格式未壓縮的波形音訊格式破壞性壓縮格式MIDI網路串流格式未壓縮的波形音訊格式.wav由微軟制定，採PCM編碼的未壓縮波形格式，主要用於WindowsPC中，副檔名為.wav.auAU是UNIX下一種常用的格式，為昇陽(SUN)所開

8、發，其副檔名為.au.aiffAIFF是Apple的標準格式，其副檔名為.aiff，平時我們熟知的QuickTime就是使用aiff作為音訊的軟體破壞性壓縮格式.mp3MP3(MPEGAudioLayer3)屬於MPEG標準的一環，其副檔名為.mp3，由於MP3其高效率的資料壓縮與音質效果，再加上便利的播放程式以及編碼程式支援