数字音频处理技术(I)

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1、数字音频处理技术第3章3.1基本概念■声音概念■声音三要素■声音质量■数字音频文件的种类3.2声音数字化■采样■量化■编码3.3数字音频文件的格式3.4编码3.5MIDI和音乐合成3.6声卡及其配置与选用3.7音频的采样与编辑■录音■Goldwave软件简介1.什么是MIDI2.MIDI系统组成4.MIDI文件的特点3.5MIDI与音乐合成3.MIDI的工作过程1.什么是MIDIMIDI是由软件和硬件部分组成的系统规范，这个规范定义了MIDI设备间数字传送时电缆硬件接口和协议。规定定制的目的时使各生产乐器厂家之间通过统一的MIDI交换信息

2、及控制信号，从而完成音乐的合成。这样，任何电子乐器，只要有处理MIDI信息的处理器和适当的硬件接口都能变成MIDI装置。●MIDI是数字音乐接口(MusicalInstrumentDigitalInterface)的缩写。或者说MIDI是用来连接电子乐器，或将MIDI设备与电脑连接成系统的一种通信协议。通过它，各种MIDI设备都可以准确传送信息。2.MIDI系统的组成MIDI设备就是处理MIDI信息所需的硬件设备，其基本组成包括：●(1).MIDI端口(2).MIDI键盘(3).音序器(Sequencer)(4).合成器(1).MIDI端

3、口一台MIDI设备可以有一至三个MIDI端口，分别称为MIDIIn、MIDIOut、MIDIThru。它们的作用是：MIDIIn：输入口,接收来自其它MIDI设备的MIDI信息。MIDIOut：输出口,发送本设备生成的MIDI信息到其它设备。MIDIThru：传送口,将从MIDIIn端口传来的信息转发到相连的另一台MIDI设备上。(2).MIDI键盘MIDI键盘是用于MIDI乐曲演奏的，MIDI键盘本身并不发出声音，当作曲人员触动键盘上的按键时，就发出按键信息，所产生的仅仅是MIDI音乐消息，从而由音序器录制生成MIDI文件。●(3).音

4、序器(Sequencer)用于记录、编辑、播放MIDI的声音文件，音序器有以硬件形式提供的，目前大多为软件音序器。音序器可捕捉MIDI消息，将其存入MIDI文件，MIDI文件扩展名为.MID。音序器还可编辑MIDI文件。●(4).合成器合成器自诞生以来，其概念已发生了很多变化。其实最早的合成器是真正意义上的合成器，它通过人为地调制各种波的参数来自己合成音色，锯齿波，方型波，滤波器，截止频率，人们每天就和它们打交道，每个演奏者都不象艺术家而象数学家，而合成器的模样也给人感觉是机器怪物而不是乐器。在那时看来，合成器就是一个用来发怪声音的东西。

5、以后合成器经过了FM，采样音色等发展阶段，到现代，合成器的概念已经不是一个人为合成音色的东西，它拥有大量真实的采样音色可供演奏使用，它拥有自己的音序器可以录制编辑音乐，它拥有MIDI接口可以与其他设备交换信息，有时侯我们可以认为现代的合成器是这样意义上的“合成”，即集音源，音序器，MIDI键盘于一身的设备。●(4).合成器●你只要拥有一台带音序器的合成器，就可以自己制作MIDI音乐，进行现场演奏等等。然而随着软件音序器的普及和占据市场，合成器的硬件音序器由于它的繁琐而魅力大减，音源，音序器，键盘三位一体的方式受到挑战，商家认识到电脑制作M

6、IDI是将来的趋势，便不失时机地推出了一系列适合为电脑配套的合成器，它们省去了音序器，音序任务由软件完成，合成器只提供键盘和音色，这就降低了合成器的成本，受到市场欢迎。又随着独立的硬件音源和和采样技术的普及，有人觉得合成器的音色也是多余的，因为独立音源可以提供更好的音色，于是不带音序器和音色的MIDI控制键盘也随即产生，这类键盘有较强的控制功能，音色用音源的，音序器用软件的，可谓是专物专用，而且只要添加音源或采样器就可以得到更多的音色，更换音序软件就可以使用更强的功能。所以这种“三权分立”的方法是目前最常用的也是最实惠的。1).MIDI合

7、成方式MIDI合成方式主要有调频合成(FM)和波形表合成(WaveTable)两种方式。调频合成方式，其原理是根据傅立叶级数而来。波形表合成的原理是ROM中已存储着各种实际乐器的声音采样，合成时以查表方式调用这些样本将其还原回放。2).硬波形表合成与软波形表合成硬波表合成方式的数字声音样本被保存在ROM内或RAM(可动态更换)内。而软波表的数字化样本保存于系统主存中，合成运算靠CPU完成，最终的音频合成靠声卡上的WAVE合成器来完成。软波表实际上是针对合成MIDI音乐而开发的一套软件，其主要作用是控制高速CPU来完成波表MIDI合成器的部

8、分功能。现在高档的MIDI合成器还可同时支持多音符，那么合成器支持的最多音符数，被称为复音，如一个能以六个复音合成五种乐器的声音的合成器，可以同时表现分布与这五个乐器上的六个音符。音源由于音乐