多媒体课件第二章.ppt

 Wav数据量为什么大？ CD音质如何？一张CD-ROM能存多长的音乐，数据量怎么算？ 2.1 声音及其分类 2.1.1 声音的概念 声音是通过空气传播的一种连续的波，由空气振动引起耳膜的振动，由人耳所感知。  声音被分为无规则的噪音和有规则的音频信号；有规则音频信号是一种连续变化、周期性的模拟信号,可用一条连续的曲线来表示，称为声波。 波形文件:包括了所有的声音文件。 语音:是波形文件，是一种特殊媒体。 音乐:规范的符号化了的声音，这种符号就是乐谱。 2.1.3 声音的三要素 模拟声波信号曲线为一系列正弦波的线性叠加 . 声波信号是由基音和泛音组成。 频率最低的音波称为基频或基音 . 除此之外的音波都称为泛音，其频率是基频的整数倍。 音调 ：声音的高低叫做音调(pitch)。音调与声音的频率有关。 音色 ：与波形相关，取决于声波的频谱，即由混入基音的泛音所决定的。 音强 ：即声音的响亮程度，与声音信号的幅度成正比。用声音信号幅度取对数后再乘20所得值来描述声强，以分贝（dB）为单位，此时称为音量。 2.2 音频信号 2.2.1 音频 音频是指人类听觉所感知范围内的频率，也称声频。 次声波(subsonic)：频率低于20Hz的信号。 超声波(ultrasonic)：频率高于20KHz的信号。 音频(Audio) :频率范围是20Hz～20KHz的声音信号，是人耳能听到的声音信号，次声波和超声波之间的音频为可听声波，即属于多媒体音频信息范畴。 2.2.2 声音质量的度量 *客观质量度量——即音频信号的技术 指标，如：频带宽度、动态范围和信噪比； *主观质量度量 *在语音评价过程中，主观的质量评价 较客观的质量评价更为恰当。 1.客观评价指标(1)频带宽度 *声音信号是由许多频率不同的分量信号组成的复合信号。 *复合信号的频率范围称为频带宽度。 * 频带越宽，包含的音频信号越丰富，*通常将音质定义为4个等级标准： 1.客观评价指标(2)动态范围 *声音的动态范围：音频信号的最大强度与最小强度之比。 *动态范围越大，说明音频信号的相对变化范围大，则音响效果越好。 1.客观评价指标(3)信噪比 *信噪比是有用信号与噪声之比的简称。 *噪音可分为环境噪音和设备噪音， *通常信噪比分为系统输入信号的信噪比SNR（in）和系统输出信号的信噪比SNR（out）。 *信噪比越大，声音质量越好。信噪比的表达式如下： 2.主观度量法 2.3 声音信号数字化 2.3.1 声音信号数字化过程 *数字化过程：模拟数字转换（A/D）转换过程 。 *采样（sampling）：时间上进行离散化处理，即每隔相等的一段时间在声音信号波形曲线上采集一个信号样本。 *量化 (quantization)：对采样后的声音信号幅值进行离散化处理。如果幅度的划分是等间隔的，就称为线性量化，否则就称为非线性量化。 *编码：将采样和量化后的数字化声音信息以二进制形式并按照一定的数据格式进行表示。 2.3.2数字化声音的技术指标1.采样频率 *采样频率是指单位时间内的采样次数。 *奈奎斯特（Harry Nyquist）采样理论：只要采样频率f(1/T)高于输入信号最高频率的两倍，则经过采样后的采样信号能够包含原模拟信号的全部信息，且经过反变换和低通滤波后可不失真地恢复原模拟信号。 *电话话音的信号频率约为3.4 kHz，采样频率就选为8 kHz.CD 激光唱盘采样频率为44.1KHz，可记录的最高音频为22.05KHz。 *采样的三个标准频率分别为：44.1KHz，22.05KHz和11.025KHz。 2.3.2数字化声音的技术指标2.量化精度 *量化精度是指对模拟音频信号的幅度进行数字化二进制表示的位数，它决定了模拟信号数字化以后的动态范围。 *一般的量化精度为8位或16位。 *量化位数越高，信号的动态范围越大，量化精度越高，但所需要的存贮空间也越大。 2.3.2数字化声音的技术指标3.声道数 声道数指的是一次同时产生的声波组数。 （1）单声道 缺乏位置感 （2）立体声 *声音在录制过程中被分配到两个独立的声道，但所占空间比单声道多一倍。 *这种技术在音乐欣赏中尤为有用， *依然是许多产品遵循的技术标准。 2.3.2数字化声音的技术指标3.声道数 （3）四声道环绕 规定了4个发音点：前左、前右，后左、后右，同时建议增加一个低音音箱，以加强对低频信号的回放处理(4.1声道音箱系统广泛流行的原因)。 （4）5.1声道 运用于各类传统影院和家庭影院中，一些知名的声音录制压缩格式，都以5.1声