第二章_音频信息处理基础知识.ppt

第2章 音频信息处理 第2章 音频信息处理 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 音乐合成和MIDI 2.5 语音识别 2.1 数字音频基础 多媒体中音频信息的应用 模拟音频和数字音频 音频的数字化 音频信号处理的特点 多媒体中音频信息的应用 多媒体中音频信息的应用 音频是多媒体的重要媒体之一 语言是人类通信最直接最自然的方式。从第一台计算机诞生以来，专家们就为之付出了巨大的努力。 设计师为计算机安上了“嘴巴”（扬声器），让计算机奏乐、讲话； 为计算机装上了“耳朵”（麦克风），让计算机听懂、理解人的讲话。 网络专家还期望分布在不同地点的计算机成为“顺风耳”，实现音频实时传播。 视频图像的配音、配乐 可视电话、电视会议中的话音；游戏中的音响效果 Internet 电话、声音欺骗系统、现代 “芝麻开门”系统 虚拟现实中的声音模拟 电子读物的有声输出等 2.1 数字音频基础 多媒体中音频信息的应用 模拟音频和数字音频 音频的数字化 音频信号处理的特点 模拟音频和数字音频 2.1 数字音频基础 多媒体中音频信息的应用 模拟音频和数字音频 音频的数字化 音频信号处理的特点 音频的数字化 计算机内的音频必须是数字形式的，因此必须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。在这一处理技术中，涉及到音频的采样、量化和编码。 2.1 数字音频基础 多媒体中音频信息的应用 模拟音频和数字音频 音频的数字化 音频信号处理的特点 音频信号处理的特点 音频信息处理 信号处理的角度：将声音看成是一种信号，通过对信号的认识，来获取信息。 信息论的角度：用它的消息内容和信息来表示。 音频信号处理的特点 (1) 音频信号是时间依赖的连续媒体 音频信号是时间依赖的连续媒体。因此音频处理的时序性要求很高。如果在时间上有25ms 的延迟，人就会感到断续。 音频信号处理的特点 (2) 理想的合成声音应是立体声  由于人接收声音有两个通道（左耳、右耳），因此为使计算机模拟自然声音，也应有两个声道，即理想的合成声音应是立体声。同时，也应该包括位置信息（不同会场和不同角落的发的声音 ） 。真实感声音的模拟：多通道、幅度、位置 音频信号处理的特点 (3) 对语音信号的处理，要抽取语意等其它信息 由于语音信号不仅仅是声音的载体，同时还携带了情感的意向，故对语音信号的处理，不仅是信号处理问题，还要抽取语意等其它信息。因此可能会涉及到语言学、社会学、声学……等。 第二章 音频信息处理 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 音乐合成和MIDI 2.5 语音识别 音频卡的功能和分类 音频卡的功能和分类 一、音频卡的功能 二、 音频卡的分类 音频卡的工作原理 音频卡的工作原理 3电源稳压 4运放 5晶振 第二章 音频信息处理 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 音乐合成和MIDI 2.5 语音识别 根据统计分析结果，语音信号中存在多种冗余，其最主要部分可以分别从时域和频域来考虑。另外，由于语音主要是给人听的，所以也要考虑人的听觉机理 音频编码标准 自适应脉冲编码调制(ADPCM) 这个建议用于64kbps的A律和μ律PCM与32kbps 的ADPCM之间的转换。 第二章 音频信息处理 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 音乐合成和MIDI 2.5 语音识别 音乐合成概述 随着计算机的诞生，就实现了计算机奏乐，不过那仅仅是一个个单音，听起来单调。如何让计算机输出优美的音乐呢？最简单的方法是采取录音/重放方式。 音乐的频带宽，需要提高其采样率和量化位数，因而数据率急剧增大。如用44.1K频率抽样，16位表示某立体声音乐，那么每秒钟的数据为176.4K字节。由此可见，若以此种方式存储音乐，即使计算机数据传输率允许，也只能存很短时间的乐曲。 是否可以采取合成方式产生音乐呢？答案是肯定的，电子乐器的蓬勃发展也已经证实. 自1976年应用调频(FM)音乐合成技术以来，其乐音已经很逼真。 1984年又开发出另一种更真实的音乐合成技术－－波形表(Wavetable)合成。目前这两种音乐合成技术都应用于多媒体计算机的音