多媒体技术数字音频基础ppt课件.ppt

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1、第2章音频信息的获取和处理本章要点1．数字化音频的获取与处理基本概念，模拟音频与数字音频的区别。数字音频采样和量化的基本原理，以及数字音频的文件格式和音频信号的特点。2．音频卡的工作原理、功能和分类。3．音频编码的原理、标准以及编码解码的基本方法。4．音乐合成和MIDI的接口规范，以及MIDI在多媒体技术中的应用成原理及其分类。2第2章音频信息的获取和处理2.1数字音频基础2.2音频卡的工作原理2.3音频编码基础和标准2.4音频合成和MIDI规范2.1数字音频基础1、数字化音频的获取与处理基本概念2、模拟音频与数字音频的区别3、数字音频采样和量化的基本原理4、数字音频的

2、文件格式5、音频信号的特点。常见到的音频信号电话音频，调幅，调频无线电广播，高保真立体声音频，通常用带宽来衡量其音质5音频信号的属性音频信号有三种属性——音调、音色、音幅（音强）响度：人耳对声音强度与频率的主观感觉，与声强（音量）不同，声强是一个客观物理量，表示声波在单位时间内通过单位面积的声能量。音调（在音乐上音调叫音高）人耳对声音调子高低的主观感觉取决于声音频率，频率越高，音调也越高，音调与频率成对数关系，频率增加一倍，增加一个倍频程，音乐上叫提高了八度音色由声音的波形或它的频谱结构决定，它是个复杂感觉，无法定量表示6信号的获取获取法：利用声音获取硬件得到声源发生的

3、声音合成法：通过一种专门定义的语音去驱动一台预制的语音或音乐合成器。多媒体计算机中三类声音：①语音②音乐③效果声（soundeffects）如刮风、下雨等7音频信号的处理8音频信号的回放92.1数字音频基础1、数字化音频的获取与处理基本概念2、模拟音频与数字音频的区别3、数字音频采样和量化的基本原理4、数字音频的文件格式5、音频信号的特点。模拟音频声音——机械振动在弹性介质中传播的机械波。振动越强，声音越大。模拟音频——将机械波转换成电信号记录在介质中。播放时再将电信号还原。以模拟电压的形式表示声音的强弱。幅度越大，声音越强。11数字音频数字音频——声音信号以一系列数字

4、的形式表示。在数字音频中，数字声音是一个数据序列。它是由模拟声音经采样、量化和编码后得到的，各种数字以不同的命令体现。12音频数字化把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列，即实现音频数字化。它涉及到音频的抽样、量化和编码。在数字音频中，用数字来表示音频幅度时，只能把无穷多个电压幅度用有限个数字表示。即把某一幅度范围内的电压用一个数字表示，这称之为量化。当把模拟声音变成数字声音时，每隔一个时间间隔在摸拟声音波形上取一个幅度值，这称之为抽样。该时间间隔称为抽样周期(其倒数称为采样频率)。13音频数字化142.1数字音频基础1、数字化音频的获取与处理基本概念2、模拟音频

5、与数字音频的区别3、数字音频采样和量化的基本原理4、数字音频的文件格式5、音频信号的特点。采样采样——将连续的声波信号x(t)按一定的时间间隔（T）取值，得到离散的信号序列x(nT)T——采样周期1/T——采样频率x(nT)——离散信号序列16采样定理采样定理——当连续信号x(t)的频谱为x(f)，以采样间隔T采样得到离散信号x(nT)，如果满足：当

6、f

7、≧fc时，T≤1/2fc或fc≤1/2T则可以由离散信号x(nT)完全确定连续信号x(t)。当采样频率等于fN=1/2T时，称fN为奈魁斯特频率。fc——信号的高端截止频率。17采样频率常用的音频采样率有：8kHz、1

8、1.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz。18采样与混叠若采样频率小于fN，离散信号xnT)不能唯一地确定x(t)。这时离散信号频谱是连续信号频谱折叠而成，即X(f)是一个周期函数，周期位2fc，XT(f)仍是一个周期函数，只是由X(f)分段叠加而成。其直观结果是频谱发生混叠，声音听起来发闷。19采样与混叠思考题：设音频信号的高频截至频率为7KHz，抽样频率为6KHz，问：0.5KHz信号中混有哪些频率的信号？01234567KHz20采样与混叠思考题：设音频信号的高频截至频率为7KHz，抽样频率为6KHz，问：0.

9、5KHz信号中混有哪些频率的信号？01234567KHz21抽样与混叠思考题：设音频信号的高频截至频率为7KHz，抽样频率为6KHz，问：0.5KHz信号中混有哪些频率的信号？01234567KHz22量化为了把抽样序列x(nT)存入计算机，必须将采样值量化一个有限个幅度值的集合x(nT)，即将取值连续地采样变成取值离散的采样称为量化：用二进制数字表示量化后的样值。用B位二进制可以表示2B个不同的量化电平。存储数字音频信号的比特率为：I=B．fs(b/s)其中：fs是抽样率（抽样/秒）B是每个样值的比特数（比特/抽样）23量化过程24量化