多媒体技术及应用数字音频技术培训课件.pptx

第二章 数字音频技术第二章 数字音频技术2.1 数字音频基础2.2 数字音频压缩标准2.3 声卡与电声设备2.4 MIDI与音乐合成2.5 音频编辑软件2.6 语音识别技术本章小结A周期振幅t重要指标2.1 数字音频基础一、声音的基本概念 声音是通过一定介质传播的连续的波。声波2-次声波可听声波超声波f(Hz)20Hz20kHz声音质量的频率范围：CD-DAFM广播频带AM广播电话f(Hz)10 20 50 200 3.4k 7k 15k 20k2.1 数字音频基础 声音按频率分类：语音信号频率范围：300Hz-3kHz2-2.1 数字音频基础 声音的传播携带了信息，它是人类传播信息的一种主要媒体。 声音的三种类型： 波形声音：包含了所有声音形式 语音：不仅是波形声音，而且还有丰富的语言内涵(抽象→提取特征→意义理解) 音乐：与语音相比，形式更规范。2-模拟信号数字信号采样量化编码2.1 数字音频基础二、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A/D ADC数字信号模拟信号D/A DAC2-连续的模拟声音信号声音信号的采样离散的音频信号2.1 数字音频基础 3.声音数字化过程示意2-2.1 数字音频基础 4.声音数字化三要素采样频率量化位数声道数每秒钟抽取声波幅度样本的次数每个采样点用多少二进制位表示数据范围使用声音通道的个数采样频率越高声音质量越好数据量也越大量化位数越多音质越好数据量也越大立体声比单声道的表现力丰富，但数据量翻倍11.025kHz22.05 kHz44.1 kHz 8位＝25616位＝65536单声道立体声2-2.1 数字音频基础 5.声音数字化的数据量 音频数据量＝采样频率×量化位数 ×声道数/8(字节/秒)采样频率(kHz)量化位数(bit)数据量(KB/s)单声道立体声11.025810.7721.531621.5343.0722.05821.5343.071643.0786.1344.1843.0786.131686.13172.272-2.1 数字音频基础三、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 layer3)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2-2.1 数字音频基础 3.RA文件 RA(RealAudio，即时播音系统）新型流式音频，RA、RM、RMX。 特点：在低速的广域网上实时传输音频 4. 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2-2.1 数字音频基础 5. MIDI和RMI文件 MIDI(乐器数字接口)是由一组音乐、乐谱或乐器符号的数字集合。 特点：播放效果与硬件相关，数据量很小，音质不高、音色单调等 6.VOC文件 创新公司开发的声音文件格式，由文件头块和音频数据块组成。 2-2.1 数字音频基础四、音频的采集与处理 1.声音的采集录音软件专业录音棚唱盘活录音带转录数字音频库 2.声音的处理 剪接、降噪、均衡、效果、动态处理、格式转换。2-输入音频信号输出音频信号传输/存储解码器编码器2.2 数字音频压缩标准一、音频压缩方法概述 音频信号能压缩的基本依据：声音信号中存在大量的冗余度；人的听觉具有强音抑制弱音的现象；低频段敏感、高频段不敏感。 2-2.2 数字音频压缩标准 音频信号压缩编码的分类： ①无损压缩(熵编码) 霍夫曼编码、算术编码、行程编码 ②有损压缩 波形编码--PCM、DPCM、ADPCM 子带编码、矢量量化 参数编码--LPC 混合编码--MPLPC、CELP2-2.2 数字音频压缩标准二、音频压缩技术标准分类标准说明电话语音质量G.711采样8kHz，量化8bit，码率64kbpsG.721采用ADPCM编码，码率32kbpsG.723采用ADPCM有损压缩，码率24kbpsG.728采用LD-CELP压缩技术，码率16kbps调幅广播质量G.722采样16kHz，量化14bit，码率224(64)kbps高保真立体声MPEG音频采样44.1kHz，量化16bit，码率705kbps (MPEG三个压缩层次，384-64kbps)2-2.2 数字音频压缩标准三、音频压缩工具 音频文件转换：Audio Converter、另存为 MP3压缩工具：MP3Resizer2-2.3 声卡与音箱一、声卡(声音卡、音频卡) 1.声卡的主要功能 声卡