多媒体技术与信息处理教学课件 杨帆 第04章 音频信息处理技术.ppt

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1、第四章音频信息处理技术本章导读音频信息处理技术是多媒体信息处理的主要技术之一，它使计算机具备了录音、声音编辑、语音合成、声音播放等功能。在MPC中，可以通过声音传递信息、制造效果、营造气氛及演奏音乐等。目前的音频信息处理技术主要包括模拟声音信号的数字化、数据压缩编码、数字音效处理、音频文件存储、传输、播放等内容。本章主要介绍声音信号及其数字化的基本概念、音频卡的组成及其工作原理、数字音频的采集与编辑、MIDI音乐以及几个常用的音频处理软件等内容，并以AdobeAudition3.0版本为例，详细介绍音频信息编辑处理的具体方法。主讲人：杨帆2第四章音频信

2、息处理技术本章主要内容4.1音频基础知识4.2音质标准与评价4.3音频的数字化与编码4.4音频卡4.5数字音频的采集与编辑4.6MIDI音乐主讲人：杨帆3第四章音频信息处理技术4.1音频基础知识4.1.1声音的物理特征声音是由物体振动产生的，并以声波形式通过介质（如空气、水、金属等）传播。物理上，声音可以用一条连续曲线来表示，,如图4-1。物体振动的最大位移称为振幅A，声波中两个连续波峰（或波谷）之间的距离称为周期T，周期的倒数1/T即为频率f，以赫兹（Hz）为单位，频率反映了单位时间（1秒）物体振动的次数。图4-1声波的振幅与频率TAt0主讲人：杨帆

3、4第四章音频信息处理技术声音按频率可分为三类：音频、次声、超声低于20Hz的声音称为次声频率范围在20Hz～20kHz范围的可听声音称为音频，其中人说话发出的语音信号的频率范围是300Hz～3kHz频率高于20kHz的称为超音频（或超声）15203003k20k50kf(Hz)音频信号语音信号超声信号次声信号图4-2不同声音信号的频率范围可听的音频声音又可分为语音、乐音、效果音、合成音、噪音（声）等五种。主讲人：杨帆5第四章音频信息处理技术4.1.2音频三要素音频有三个主要属性，分别是音调、音强和音色，它们既反映了音频信号的基本特征，也是人感受声音信号

4、的三个主要因素，因此又被称为音频三要素。音调：又称音高，反映声音的高低程度，由声音信号的频率大小所决定。频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。音强：又称响度，反映声音的大小或强弱，由振幅和声源距离共同决定。振幅越大，距离越小，音强（响度）越大。音色：又称音质，反映声音的品质，它由振动物体（声源）的材料、结构、状态等自身因素决定，表现为声源的频带宽度。主讲人：杨帆6第四章音频信息处理技术4.1.3数字音频的三种形式音频（Audio）是指频率在20Hz～20kHz范围内的可听声音，是多媒体信息中的一种媒体类型——听觉类媒体。目前多媒体计算机中的音频主要有

5、波形音频、CD音频和MIDI音乐3种形式。1、波形音频：是由外部声音源通过数字化过程采集到多媒体计算机中的所有声音形式。可通过编辑（裁剪、合成、效果等）、编码压缩、存储、传输以及还原播放等方式进行处理。在波形音频中，有一类特殊的声音需要特别提到，即人的语音。语音是波形声音中人的说话声音，具有内在的语言学、语音学的内涵。主讲人：杨帆7第四章音频信息处理技术2、CD音频CD-音频（CD-Audio）是存储在音乐CD光盘中的数字音频，可以通过CD-ROM驱动器读取并采集到多媒体计算机系统中，并以波形音频的相应形式存储、传输和处理。3、MIDI音乐也称MIDI

6、音频。它将音乐符号化并保存在MIDI文件中，并通过音乐合成器产生相应的声音波形来还原播放。音频是时间的函数，具有很强的前后相关性，所以实时性是音频处理的基本要求。主讲人：杨帆8第四章音频信息处理技术4.1.4数字音频的文件格式音频文件通常分为两大类：声音文件和MIDI文件下表介绍几种常用的音频文件格式及后缀名：序号音频文件名称后缀名1Wave文件.WAV2AIFF文件.AIF/.AIFF3Audio文件.AU4Sound文件.SND5Voice文件.VOC6Mpeg音频文件.MP1/.MP2/.MP37RealAudio文件.RA/.RM/.RAM8W

7、indowsMediaAudio文件.WMA/.ASF/.ASX/.WAX9MIDI文件.MID/.RMI/.CMI/.CMF10Module文件.MOD/.S3M/.XM/.MTM/.FAR/.KAR/主讲人：杨帆9第四章音频信息处理技术4.1.5音频处理工具软件简介音频工具软件在内容上主要指处理数字音频和MIDI乐谱的各种工具软件，在功能上包括音频采集、编辑、合成、编码压缩以及MIDI乐谱的创作、编辑、发布等环节。按照音频处理的基本过程，通常可把音频工具软件分为：1、MIDI制作软件2、音频处理软件3、音频压缩软件4、音乐CD刻录软件主讲人：杨帆1

8、0第四章音频信息处理技术4.2音质标准与评价4.2.1音质等级标准音质是指音频信号经传输、处理