第3章(第5讲音频基础知识)祥解.ppt

CHD设计 本讲小结 ■掌握声音的概念、分类、要素和质量评价的方法 ■掌握声音的数字化过程、数字化声音的技术指标。 ■掌握数字音频常见的文件格式，了解常见音频软件功能。 * 多媒体技术 音频处理技术 第3章 3.2 常用音频软件 ■ 常用音频播放软件 ■ 常用音频处理软件 ■ 音频文件格式转换 3.1 音频基础知识 ■ 相关概念 ■ 音频数字化 ■ 数字音频的数据量 ■ 数字音频文件格式 教学进程 3.1音频基础知识 3.1.1 相关概念 ● 基本概念 ■声音是人类听觉系统所感知到的声波。声波是由物体振动产生的，这种振动引起周围空气的振荡，从而使耳朵产生听觉。简单的说，声音是人们对外界空气振动的感知。 自然界的声音是一个随时间而变化的连续信号，通常用图形表示出来就是一种波形图 。 教学进程 3.1.1 相关概念 ● 频域 ■音乐、语音和自然界各种声音都具有各自的频率范围。声音的频率范围称为“频带”或“频域”。一般来说，频带越宽，则声音的表现力越好。人耳可听到的频率范围是有限的，在20 Hz~20 kHz之间，称为“可听域”；频率低于20 Hz的声音称为“次声”，高于20 kHz的声音称为“超声”。 3.1音频基础知识 20 Hz 20,000 Hz 20 ~ 20,000 Hz 教学进程 3.1.1 相关概念 ■声音要引起人类听觉不仅需要有一定的频率范围，而且要有一定的强弱范围。我们使用声压、声强或声功率值的倍比关系的对数量来表示声音的强弱，其单位是分贝（dB），是无量纲量。 ■人耳的听觉的动态范围很宽广，约为0~140dB。1 dB是人耳刚刚能听到的声音；120dB是人耳能忍受的强噪声极限，如果人在100~120 dB环境中呆一分钟就会暂时性失聪（耳聋）。 3.1音频基础知识 分贝数/ dB 低于20 20～40 40～60 60～70 70～90 大于90 听觉效果 能分辨 轻声 正常交谈声 吵闹 很吵 听力受损 教学进程 3.1.1 相关概念 ● 声音分类 ■根据声波的特征可以把声音分为两类：不规则声音和规则声音。 ■不规则的声音主要是指不包含任何信息的噪音。 ■规则的声音是指语音、音乐和音效。语音是人们约定俗成的媒体，它包含着要表达的信息。音乐是规范化的声音，它包含着一种心灵上可感觉的信息。音效则是指人类熟悉的其他声音，或者说是一种对于熟悉的声音的主观印象。 3.1音频基础知识 教学进程 ● 声音的要素 3.1.1 相关概念 音调：人耳对声音高低的感觉称为音调。音调主要与声音的频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低 。 ■声音还有若干感知特性，它们是人对声音的主观反应。声音的感知特性主要有音调、音强和音色，称之为声音的三要素 。 3.1音频基础知识 ● 音调 —— (高低) (低) (高) 教学进程 3.1.1 相关概念 ● 声音的要素 音强：人耳对声音强弱的主观感知。主要取决于声音振动的振幅和声压。通常振幅越大，声音越响；人耳距离声源越近，感觉声音越大。 3.1音频基础知识 ● 音强 —— (强弱) (弱) (强) (停) 教学进程 3.1.1 相关概念 ● 声音的要素 音色：这是一个主观评价声音的量，取决于声音的频谱结构。常见的声音的振幅和频率都会随着时间的推移而变化，这样的声音可称为复音。复音是由一个基音（复音中频率最低的声音）和若干个谐音（复音中其他的频率）构成。正是这些谐音决定其不同的音色，使人耳能辨别出不同的乐器以及不同的人所发出来的声音。一般高次谐波越丰富，音色就越明亮并具有更强的穿透力。 3.1音频基础知识 ● 音色 —— (特质) 钢琴 吉他 小号 小提琴 教学进程 ● 声音的质量 3.1.1 相关概念 ■评价声音的质量，常使用声音的频带、信噪比等指标来衡量。 ■信噪比（Signal to Noise Ration，SNR）是有用信号和噪声信号的强度之比，单位是dB。它是评价声音质量的一个客观指标。信噪比越高表示声音的质量越好。 ■根据声音的频带宽度，通常把声音的质量分成4个等级，由低到高分别是电话语音、调幅广播（AM）、调频广播（FM）、高保真立体声质量（CD-DA),声音信号所占的频带宽度越宽，声音效果越好。 3.1音频基础知识 教学进程 ● 声音的质量 3.1.1 相关概念 3.1音频基础知识 电话 调幅广播(AM) 调频广播(FM) 高保真立体声（CD-DA） 10 20 50 200 3.4 K 7 K 15 K 频率 （Hz） 20K 教学进程 3.1.2 音频数字化 ■模拟音频信号转换为数字音频信号需