音频处理基础教程

《音频处理基础教程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、音频处理基础教程首先，对声音和音频采集及保存的文件格式进行一个概述。一、什么是声音?声音只是压力波通过空气的运动。压力波振动内耳的小骨头，这些振动被转化为微小的电子脑波，它就是我们觉察到的声音。内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样，它是移动的机械部分与气压波之间的关系。自然，在声波音调低、移动缓慢并足够大吋，我们实际上可以“感觉”到气压波振动身体。因此我们用混合的身体部分觉察到声音。声音没有质量，也没有重量。声音不是物体，只是一个名称，声音是一•种机械纵波,波是能量的传递形式，它有能量，所以能产生效果，但是它不同于光(电磁波)，光有质量有能量有动量”

2、声音在物理上只有压力，没有质量.1、声音特性(1)响度：人主观上感觉声音的大小，由“振幅”决定，振幅越大响度越大。(单位:分贝dB)(2)音调：声音的高低，由“频率”决定，频率越高音调越高(频率单位Hz,赫兹[/url,人耳听觉范围20〜20000Hz)例如，低音端的声音或更高的声音，如细弦声。频率是每秒经过一给一定点的声波数量，它的测量单位为赫兹，是以一个名叫海里奇R.赫兹的音响奇人命名的。1千赫或1000赫表示每秒经过一给定点的声波有1000个周期，1兆赫就是每秒钟有1,000,000个周期，等等。(3)音色：声音的特性，由发生物体本身材料、结构决定。为了录

3、取声音，必然涉及如何采集声音为音频的问题。以前通过用模拟信号把原始信号以物理方式录制到磁带上，然后加工，剪接，修改，最后录制到磁带，LP等广大听众可以欣赏的载体上。这种信号可以保留原始声音的细腻的音色，这也是许多传统的古典发烧友仍钟情于原声大碟的原因之一。但由于其录制过程中信号损失太多，相对于数码录音的高音质逊色，更不能实现Hi・Fi,再加上其他原因这种音频的载体越来越不被看中。如果我们注意一下身边的CD片就会看到很多CD都有如：ADD,AAD,DDD等标记。三个字母各代表该片在录音，编辑，成品三个过程中所使用的方法是模拟(Analog)的还是数字(Digita

4、l)的。当然A代表模拟，D代表数字。AAD就说明其录音和编辑是用模拟方式的，而最后灌片是用数字方式的，这类唱片多是将过去录制的音乐转成CD片而不做任何修改。ADD则是有一个修改过程，许多古典音乐大师的演奏或指挥多录制于模拟时代，我们现在听到的CD是经过修改后罐录的，很多这类唱片都有标记ADD。而DDD的唱片必然是较现代的录音品。自然，CD片必然以D结尾，而磁带可以姑H认为是AAA,虽然好像并没有这种说法。2、数码录音数码录音最关键一步就是耍把模拟信号转换为数码信号。就电脑而言是把模拟声音信号录制成为Wave文件，录制出来的文件就是Wave文件，描述Wave文件主

5、要有两个指标，一个是釆样精度，另一个是比特率。什么是釆样精度？因为Wave是数码信号,它是用一堆数字来描述原来的模拟信号,所以它要对原来的模拟信号进行分析，我们知道所有的声音都有其波形，数码信号就是在原有的模拟信号波形上每隔一段时间进行一次“取点”，赋予每一个点以一个数值，这就是“釆样”，然后把所有的“点”连起来就可以描述模拟信号了，很明显，在一定时间内取的点越多，描述出來的波形就越精确，这个尺度我们就称为“采样精度”。我们最常用的采样精度是44.1kHz/So它的意思是每秒取样44100次，之所以使用这个数值是因为经过了反复实验，人们发现这个采样精度最合适，低

6、于这个值就会有较明显的损失，而高于这个值人的耳朵己经很难分辨，而II增大了数字音频所占用的空间。什么是比特率？我们知道声音有轻有响，影响轻响的物理要素是振幅，作为数码录音，必须也要能精确表示乐曲的轻响，所以一定要对波形的振幅有一个精确的描述，“比特”就是这样一个单位，16比特就是指把波形的振幅划为2的16次方，即65536个等级，根据模拟信号的轻响把它划分到某个等级中去，就可以用数字来表示了。和采样精度一样，比特率越高，越能细致地反映乐曲的轻响变化。二、音频格式以下是常见音频文件格式的特点。要在计算机内播放或是处理音频文件，也就是要对声音文件进行数、模转换，这个

7、过程同样由采样和量化构成，人耳所能听到的声音，最低的频率是从20Hz起一直到最高频率20KH乙20KHZ以上人耳是听不到的，因此音频的最大带宽是20KH乙故而采样速率需要介于40-50KHZ之间，而且对每个样本需要更多的量化比特数。音频数字化的标准是每个样本16位-96dB的信噪比，采用线性脉冲编码调制PCM,每一量化步长都具有相等的长度。在音频文件的制作中，正是采用这一标准。CD格式：天簌当今世界上音质最好的音频格式。在大多数播放软件的“打开文件类型”屮，都可以看到*・cda格式，这是CD音轨了。标准CD格式也就是44.1K的采样频率，速率88K/秒，16位量

8、化位数，因为CD音轨可以