信息技术 第二册（五年制高职）教案 6.2.3 数字音频的基础知识.docx

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6.2.3数字音频的基础知识

1.声音的数字化

声音的数字化指的是将采集到的声音用数字的方式进行存储、处理、输出和传输等。

音频主要由模拟音频和数字音频两种形式的音频信号表现出来。这两种形式的音频使用领域是有区别的，这两种形式的音频在技术上和应用上有不同的特点。

由于数字录音和发行几乎不受外界的干扰，信号损失小，这种特性不仅方便用户对音频进行大量的快速复制、传播，同时，这种特性也为广大用户制作音频作品确立了先决条件。所以，数字音频在复制和传播等方面和模拟音频相比有着明显的优势。

声音三要素是：音调、响度、音色。

音调：声音的高低由“频率”决定，频率越高音调越高。声音的频率是指每秒中声音信号变化的次数，用Hz表示。

高音：音色强劲有力，富于英雄气概，擅于表现强烈的感情。

低音：音色深沉浑厚，擅于表现庄严雄伟和苍劲沉着的感情。

响度：又称音量、音强，指人主观上感觉声音的大小，由“振幅”和人离声源的距离决定，振幅越大响度越大，人和声源的距离越小，响度越大。（单位：分贝dB)

音色：又称音品，由发声物体本身材料、结构决定。每个人讲话的声音以及钢琴、提琴、笛子等各种乐器所发出的不同声音，都是由音色不同造成的。

数字音频的技术特性

声音在采集、处理和输出的过程中，有几个比较重要的技术特性，分别是采样频率、取样大小和声道数等。

采样频率指的是将模拟声音的波形转换成数学音频时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数，采样频率越高，声音的保真度就越高，质量就越好，但所占用的信息数据量也就越大。目前，通用的标准采样频率有11.025kHz、22.05kHz和44ikHz。

取样大小是指每个采样点能够表示的数据范围。采样大小决定了声音的动态范围，即被记录和重放的声音最高与最低之间的差值。取样越大，声音质量就越好，但和采样频率一样，它的数据量也就越大。

声道数指的是所使用的声音通道的个数。它决定了声音记录是产生一个波形还是两个波形，也就是单声道或双声道。双声道也称为立体声，它比单声道听起来更为丰满，但它占用的存储空间是单声道的两倍。

常用音频文件的格式和特点

音频是指自然界中各种音源发出的以及由计算机通过专门设备合成的语音或音乐，其常用的格式如表1所示。

表1常用音频文件的格式和特点

文件格式

特点

CDA

通常所说的CD，又称“白皮书”，其波形流纯正，但文件大且无法编辑

WAV

也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式。支持多种压缩算法，是最接近无损的格式，文件比较大

MP3

是一种有损压缩格式，能够用高音质、低采样率对音频文件进行压缩，文件较小

WMA

是与MP3齐名的一种音频格式，但在压缩比和音质方面都超过了MP3，文件较小

RA

强大的压缩量和极小的失真，音质不及MP3和WMA，文件更小

MID

主要用于电脑作曲领域，可以由作曲软件写出，也可以通过声卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里录制而成，文件非常小