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第二章 多媒体音频技术 教学目标：了解数字音频基础数字音频压缩标准声卡与音箱 掌握音频处理软件MIDI与音乐合成语音识别技术1． 2． 3． 4． 5． 6． 一、声音的基本概念 声音是通过一定介质传播的一种连续波。 声波　　　　　　　 　　　　　　　　　周期　　　　　　 振幅 重要指标：振幅：音量的大小 周期：重复出现的时间间隔 频率：指信号每秒钟变化的次数 声音按频率分类： 人类说话声音频率范围：300Hz-3kHz 声音质量的频率范围： 二、声音的数字化 1.声音信号的类型 模拟信号(自然界、物理) 数字信号(计算机) 2.声音数字化过程 3.声音数字化过程图示 连续的模拟声音信号 声音信号的采样 离散的音频信号 4.声音数字化三要素 5.声音数字化计算公式 数据量＝采样频率×量化位数×声道数/8(字节/秒) 三、数字音频的文件格式 1.WAV文件 WAV是Microsoft/IBM共同开发的PC波形文件。因未经压缩，文件数据量很大。 特点：声音层次丰富，还原音质好 2.MP3文件 MP3(MPEG Audio layer 3)是一种按MPEG标准的音频压缩技术制作的音频文件。 特点：高压缩比(11:1)，优美音质 3.WMA文件 WMA(Windows Media Audio)是Windows Media格式中的一个子集(音频格式)。 特点：压缩到MP3一半 4.MIDI文件 MIDI(乐器数字接口)是由一组声音或乐器符号的集合。 特点：数据量很小，缺乏重现自然音 2.2 数字音频压缩标准 音频压缩方法概述 压缩编码是用某种方法使数字化信息的编码率减低 音频压缩依据： ①声音信号中存在大量的冗余度 ②听觉具有强音能抑制弱音现象 无损压缩：霍夫曼编码、算术编码、行程编码 有损压缩：波形编码、参数编码、混合编码 二、音频压缩技术标准 三、音频压缩工具 MP3压缩工具(豪杰超级解霸3000) 2.3 声卡与音箱 一、声卡(又称声音卡、音频卡) 1.声卡的主要功能 声卡是负责录音、播音和声音合成的一种多媒体板卡。 ①录制、编辑和回放数字音频文件 ②控制和混合各声源的音量 ③记录和回放音频时进行压缩和解压缩 ④语音合成技术(朗读文本) ⑤具有MIDI接口(乐器数字接口) 2.声卡的组成原理 3.声卡的性能指标 ⑴采样和量化能力 衡量音响器材音质好坏。 采样频率：11.025kHz (语音效果) 22.05 kHz (音乐效果) 44.1 kHz (高保真效果) 量化等级： 8位/256级 (语音质量) 16位/65536级(高保真质量) ⑵芯片类型 CODEC芯片(依赖CPU，价格便宜) 数字信号处理器DSP(不依赖CPU) ⑶总线类型 ISA总线、PCI总线、USB接口 ⑷输出声道数 2声道(立体声)、2.1/4.1/5.1声道 多通道声卡(营造杜比环绕立体声) 4.声卡的外部接口 二、音箱 音箱是一种电声转换的发音设备，它由箱体、扬声器、电源和信号放大器等组成。 分类：2.0→双声道立体声 2.1/4.1/5.1/7.1 5.1→五声道＋超重低音声道 2.4 音频处理软件 专业音乐软件 一、Cool Edit概述 Cool Edit Pro 1.1/1.2/2.0/2.1 (专业版) Cool Edit 2000(简化版)是一种集录音、编辑、合成于一体的数字音频处理软件。 ①编辑：插入、叠加、替换、调制等； ②音效：回音、延迟、失真、杂音等； ③分析音讯及频率； ④与Cakewalk能很好地结合。 1.Cool Edit的启动和退出 开始/所有程序→Cool Edit 2000 2.Cool Edit的窗口组成 二、音频的基本操作 1.声音的录制 Options/Windows Mixer→音量控制 ⑴从麦克风中输入 File/New→New Waveform对话框 语音：11025Hz、Mono、8-bit  音乐：44100Hz、Stereo、16-bit