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音响工程_音频基本知识 第一部分 模拟声音-数字声音原理 第二部分 音频压缩编码 第三部分 和弦铃声格式 第四部分 单声道、立体声和环绕声 第五部分 3D环绕声技术 第六部分 数字音频格式和数字音频接口 第一部分 模拟声音-数字声音原理 一、模拟声音数字化原理 声音是通过空气传播的一种连续的波，叫声波。声音的强弱体现在声波压力的大小上，音调的高低体现在声音的频率上。声音用电表示时，声音信号在时间和幅度上都是连续的模拟信号　　声音进入计算机的第一步就是数字化，数字化实际上就是采样和量化。连续时间的离散化通过采样来实现　　声音数字化需要回答两个问题：每秒钟需要采集多少个声音样本，也就是采样频率(fs)是多少，每个声音样本的位数(bit per sample，bps)应该是多少，也就是量化精度。 采样频率 　　采样频率的高低是根据奈奎斯特理论(Nyquist theory)和声音信号本身的最高频率决定的。奈奎斯特理论指出，采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样能把以数字表达的声音还原成原来的声音电话话音的信号频率约为3.4 kHz，采样频率就选为8 kHz。 精度 　　例如，每个声音样本用表示，测得的声音样本值是在0～的范围里的大小影响到声音的质量，位数越多，声音的质量越高，而需要的存储空间也越多EVRC (Enhanced Variable Rate Coder) 增强型可变速率编码MP3、AAC、AAC+、WMAmp3PRO 64Kbps 8KB 表1 相同音质下各种音乐大小对比 2、频率与采样率的关系 　　采样率表示了每秒对原始信号采样的次数，我们常见到的音频文件采样率多为44.1KHz，这意味着什么呢？假设我们有2段正弦波信号，分别为20Hz和20KHz，长度均为一秒钟，以对应我们能听到的最低频和最高频，分别对这两段信号进行40KHz的采样，我们可以得到一个什么样的结果呢？结果是：20Hz的信号每次振动被采样了40K/20=2000次，而20K的信号每次振动只有2次采样。显然，在相同的采样率下，记录低频的信息远比高频的详细。这也是为什么有些音响发烧友指责CD有数码声不够真实的原因，CD的44.1KHz采样也无法保证高频信号被较好记录。要较好的记录高频信号，看来需要更高的采样率，于是有些朋友在捕捉CD音轨的时候使用48KHz的采样率，这是不可取的！这其实对音质没有任何好处，对抓轨软件来说，保持和CD提供的44.1KHz一样的采样率才是最佳音质的保证之一，而不是去提高它。较高的采样率只有相对模拟信号的时候才有用，如果被采样的信号是数字的，请不要去尝试提高采样率。 3、流特征 　　随着网络的发展，人们对在线收听音乐提出了要求，因此也要求音频文件能够一边读一边播放，而不需要把这个文件全部读出后然后回放，这样就可以做到不用下载就可以实现收听了。也可以做到一边编码一边播放，正是这种特征，可以实现在线的直播，架设自己的数字广播电台成为了现实。 第二部分 音频压缩编码 一．有损(lossy)/无损(lossless)/未压缩(uncompressed)音频格式未压缩音频是一种没经过任何压缩的简单音频。未压缩音频通常用于影音文件的的PCM或WAV音轨。无损压缩音频是对未压缩音频进行没有任何信息/质量损失的压缩机制。无损压缩音频一般不使用于影音世界，但是存在的格式有无损WMA或Matroska里的FLAC。有损压缩音频尝试尽可能多得从原文件删除没有多大影响的数据，有目的地制成比原文件小多的但音质却基本一样。有损压缩音频普遍流行于影音文件，包括AC3, DTS, AAC, MPEG-1/2/3, Vorbis, 和Real Audio.我们也来讨论下无损/有损压缩过程。只要你转换成一种有损压缩音频格式（例如wav MP3），质量上有损失，那么它就是有损压缩。从有损压缩音频格式转换成另一有损压缩音频格式（例如Mp3AAC）更槽糕，因为它不仅会引入原文件存在的损失，而且第2次编码也会有损失。AMR编码 （介绍它的原因是因为手机中有使用AMR铃声）。在3G多媒体通信的发展过程中，音视频编码有了很大的发展。1999年初,3GPP采纳了由爱立信、诺基亚、西门子提出的自适应多速率(AMR)标准作为第三代移动通信中语音编解码器的标准。AMR声码器采用代数码本激励线性预测(ACELP:Algebraic Code Excited Linear Prediction)编码方式。AMR标准针对不同的应用，分别提出了AMR－NB，AMR-WB和AMR-WB+三种不同的协议。AMR-NB应用于窄带，而AMR-WB和AMR-WB+则应用于宽带通信中。 对于手机铃声，AMR－NB对应的铃声文件扩展名是.am