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第3章
数字音频处理技术
v音频携带的信息量大、精细、准确。
v以一个汉字的表示为例：
表示方式数据量信息
汉字内码2字节汉字名称
点阵32－几百字节带有字型、字体特征的汉字
声音几千字节汉字名称、声学特性、意向或情感
3.1音频根底
v声音是由物体振动产生的。声音是通过一定介
质传播的连续的波，叫声波。
v声音的强弱〔音强〕表达在声波压力的大小上
〔振幅〕。
v音调的上下表达在声音的频率上。
v音色指声音的感觉特性，与声音波形相关。
2.1.1声音的根本概念
v声音的3个重要指标：振幅〔amplitude〕、周期、频率
〔rate〕。
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
v纯音：振幅和周期均为常数的声音。
v复音：具有不同频率和不同振幅的混合声音。
v自然界中大局部的声音是复合信号。
v复合信号中某单一频率的信号称为分量信号。
v复音中最低频率的信号是基音，其他频率的声音称为谐音〔
泛音〕。
v研究结果说明人类听力的大致范围在20Hz~20KHz。
v声音按频率可分为：
v人们把频率小于20Hz的信号称为亚音信号，或称为
次音信号〔subsonic〕；
v频率范围为20Hz~20KHz的信号称为音频〔audio〕
信号；
v高于20KHz的信号称为超音频信号，或称超声波〔
ultrasonic〕信号。
v人的发音器官发出的声音的频率大约是80~3400Hz，
但人说话的信号频率通常为300~3000Hz，人们把这
种频率范围的信号称为话音或语音〔speech〕信号。
v带宽：
v声音信号的一个重要参数就是带宽，它用来描述
组成复合信号的频率范围。如高保真声音〔high-
fidelityaudio〕的频率范围为10Hz~20KHz，
它的带宽约为20KHz。
v一般而言，声源的频带越宽，表现力越好，层次
越丰富。
v声音质量的频率范围：
CD-DA
频带FM广播
频带AM广播
电话
f(Hz)
1020502003.4k7k15k20k
3.2声音的数字化
1．模拟信号与数字信号
v话音信号是典型的连续信号，不仅在时间上是连
续的，而且在幅度上也是连续的。我们把在时间
和幅度上都是连续的信号称为模拟信号
v我们把时间和幅度都用离散的数字表示的信号就
称为是数字信号
v把模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为
声音的数字化，它是通过对声音信号进行采样、
量化和编码实现的
2.声音数字化过程
A/D
模拟信号数字信号
D/A
模拟信号采样量化编码数字信号
连续的模拟声音信号
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