实验一 声音信号的获取与处理
声音传播实验：研究声音的传播速度和频率
改进措施及建议
提高测量设备精度
采用更高精度的测量设备，如高精度计时器、高灵敏度传声器等， 以减小测量误差。
优化实验环境
选择安静的实验环境，并采取措施减少环境噪音的干扰，如使用隔 音材料、降低背景噪音等。
改进实验方法
针对实验过程中遇到的问题，可以改进实验方法，如采用多次测量取 平均值的方法减小误差、使用更精确的测量和分析方法等。
频率对声音传播速度的影响
分析折线图可知，随着频率的增加，声音传播速度也相应增加。这是因为高频声波具有更高的能量，能够更快地通过 介质传播。
不同介质中声音传播速度的差异
从柱状图中可以看出，声音在固体中的传播速度最快，液体中次之，空气中最慢。这是因为固体分子间距离更近，相 互作用力更强，有利于声波的传播。而空气分子间距离较大，相互作用力较弱，导致声波传播速度较慢。
进行实验测量
首先，发出声音信号并使用接收装置捕捉声音。然后，将捕捉到的声音 信号输入到音频分析仪或频率计中进行分析。音频分析仪或频率计将显 示声音的频率信息，记录该数据以便后续分析。
数据记录与处理
数据记录
在实验过程中，需要详细记录每个测量步骤的结果，包括声音传播的时间、声源与接收 装置之间的距离以及声音的频率等信息。确保数据的准确性和完整性对于后续分析至关
声音频率测量
01
准备实验器材测量声音频率需要备的实验器材包括音频分析仪或频率计、声源（如
音叉或扬声器）以及用于接收声音的装置（如麦克风或声音传感器）。
02 03
设置实验环境
同样选择一个安静且无障碍物的室内环境进行实验，以减少外界因素对 声音传播的影响。将声源和接收装置放置在合适的位置，以便准确捕捉 声音信号。
重要。
数据处理
声音处理部分实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景声音处理技术是现代通信、媒体、教育等领域的重要技术之一。
通过声音处理，可以对声音信号进行增强、降噪、压缩、合成等操作，以达到提高声音质量、方便传输、满足特定需求的目的。
本实验旨在让学生了解声音处理的基本原理和方法，掌握常见的声音处理技术，并能够运用这些技术解决实际问题。
二、实验目的1. 了解声音处理的基本原理和方法。
2. 掌握常用的声音处理技术，如增强、降噪、压缩等。
3. 能够运用声音处理技术解决实际问题。
三、实验内容1. 声音增强实验步骤：（1）选择一段噪声干扰严重的音频信号。
（2）使用声音处理软件（如Adobe Audition）对音频信号进行增强处理。
（3）观察处理前后音频信号的变化，分析增强效果。
2. 声音降噪实验步骤：（1）选择一段包含噪声的音频信号。
（2）使用声音处理软件（如Adobe Audition）对音频信号进行降噪处理。
（3）观察处理前后音频信号的变化，分析降噪效果。
3. 声音压缩实验步骤：（1）选择一段音频信号。
（2）使用声音处理软件（如Adobe Audition）对音频信号进行压缩处理。
（3）观察处理前后音频信号的变化，分析压缩效果。
四、实验结果与分析1. 声音增强实验结果：通过声音增强处理，音频信号中的噪声得到了有效抑制，声音质量得到了提高。
分析：声音增强技术主要是通过调整音频信号的幅度，使原本淹没在噪声中的声音信号得到突出。
在本实验中，使用声音处理软件的增强功能，可以有效提高音频信号的质量。
2. 声音降噪实验结果：通过声音降噪处理，音频信号中的噪声得到了有效抑制，语音清晰度得到了提高。
分析：声音降噪技术主要是通过识别并去除音频信号中的噪声成分，从而提高语音的清晰度。
在本实验中，使用声音处理软件的降噪功能，可以有效去除音频信号中的噪声。
3. 声音压缩实验结果：通过声音压缩处理，音频信号的存储空间得到了减小，传输效率得到了提高。
分析：声音压缩技术主要是通过降低音频信号的采样率、量化精度等参数，从而减小音频信号的存储空间和传输带宽。
声音采集原理
声音采集原理
声音采集是指获取声音信号并将其转化为数字信号的过程。
声音采集原理可以简单地分为两个步骤：声音传感和模拟信号转换成数字信号。
声音传感是指使用麦克风等设备将声音的机械能量转化为电能信号。
麦克风包含一个薄膜和一个线圈，当声音波传播到薄膜上时，薄膜的振动会导致线圈与磁场之间的磁通量发生变化。
这个变化会在线圈中产生感应电流，进而将声音信号转化为模拟电信号。
模拟信号转换成数字信号是指使用模数转换器（ADC）将模
拟电信号转化为数字信号。
ADC首先将连续的模拟信号进行
采样，即定期测量模拟信号的电压，并将其转化为离散值。
然后，ADC对这些离散值进行量化，即将其映射到离散的数值
范围内。
最后，ADC使用编码器将量化后的数值转化为二进
制数字信号。
通过以上两个步骤，声音采集系统将声音信号从模拟领域转换为数字领域。
数字化的声音信号可以进一步处理、存储和传输，使得我们能够进行各种音频应用，如语音识别、音频编解码等。
信号资源分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解信号资源的基本概念和分类。
2. 掌握信号采集、处理和分析的方法。
3. 分析不同信号资源的特点和适用场景。
4. 提高信号处理和分析的实际应用能力。
二、实验背景信号资源在通信、遥感、生物医学等领域具有广泛的应用。
本实验通过对不同类型信号资源的采集、处理和分析，使学生了解信号资源的基本特性，掌握信号处理和分析的方法。
三、实验内容1. 信号采集（1）实验设备：信号发生器、示波器、数据采集卡、计算机等。
（2）实验步骤：1）使用信号发生器产生正弦波、方波、三角波等基本信号。
2）将信号通过数据采集卡输入计算机，进行数字化处理。
3）观察示波器上的波形，确保采集到的信号准确无误。
2. 信号处理（1）实验设备：MATLAB软件、计算机等。
（2）实验步骤：1）利用MATLAB软件对采集到的信号进行时域分析，包括信号的时域波形、平均值、方差、自相关函数等。
2）对信号进行频域分析，包括信号的频谱、功率谱、自功率谱等。
3）对信号进行滤波处理，包括低通、高通、带通、带阻滤波等。
4）对信号进行时频分析，包括短时傅里叶变换（STFT）和小波变换等。
3. 信号分析（1）实验设备：MATLAB软件、计算机等。
（2）实验步骤：1）分析不同类型信号的特点，如正弦波、方波、三角波等。
2）分析信号在不同场景下的应用，如通信、遥感、生物医学等。
3）根据实验结果，总结信号资源的特点和适用场景。
四、实验结果与分析1. 时域分析（1）正弦波信号：具有稳定的频率和幅度，适用于通信、测量等领域。
（2）方波信号：具有周期性的脉冲特性，适用于数字信号处理、数字通信等领域。
（3）三角波信号：具有平滑的过渡特性，适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
2. 频域分析（1）正弦波信号：频谱只有一个频率成分，适用于通信、测量等领域。
（2）方波信号：频谱包含多个频率成分，适用于数字信号处理、数字通信等领域。
（3）三角波信号：频谱包含多个频率成分，适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
多媒体技术之音频信息的获取与处理PPT课件( 75张)
常用音频采样率：8kHz、11.025kHz、16kHz、22.05kHz、44.1kHz 及 48kHz
2.2.2 数字音频获取
● 量化
量化概念
通过采样得到的表示声音强弱的函数 x(nT) 是连续的，为把 x(nT) 存入计 算机，就必须将采样值离散化，即量化成一个有限个幅度值的集合 x(nT)
多媒体技术及其应用
第二章 音频信息的获取与处理
● 主要知识点
2.1声音概述 2.2数字化音频 2.3音乐合成与 MIDI 2.4音频卡 2.5数字音频压缩标准
2.1.1 声音定义 ● 声音概念 ● 声音特性
2.1.2 声音基本特点 ● 声音传播 ● 声音频率 ● 声音传播方向 ● 声音三要素 ● 声音连续、相关及
实时性 声音具有实时性。对处理声音的计算机硬件和软件提出很高要求
2.2 数字化音频
转换
模拟信号
数字信号
音频数字化需要考虑的问题
采样、量化、编码
模 拟 信 号 的 数 字 化 过 程
100101100011101
音频信号处理过程流程
音
频采
开信 样
始
号 频
频 率
率
采 样
量 化
保 存 为 声 音 文 件
周期
用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音 实际波形
2.1.2 声音特点
● 声音的传播方式
声音是依靠介质 ( 比如：空气、液体、固体 ) 的振动进行传播的 声源是一个振荡源，它使周围介质产生振动，并以波的形式传播 人耳感觉到这种传播过来的振动，反映到大脑，就意味听到声音 声音在不同的介质中传播，其传播速度和衰减速率都是不一样的
数字信号音频采样+频谱混叠
音乐采样实验姓名：罗金桃学号：20104836专业：集成电路设计与集成系统学院：通信工程学院实验背景：声音信号的采集与分析处理在工程应用中是经常需要解决的题,如何实时采集声音信号并对其分析处理,找出声音信号的特征在科学研究中是一项非常有意义的工作。
采样定理是信号处理中最重要的定理之一，通过采样定理，可以确定对原始信号的采样频率及采样周期，确保在对已采样信号进行恢复时不失真,又不浪费频带。
实验目的：本实验旨在对采样定理进行初步验证，体会频谱混叠现象，并大致确定音频信号的最低采样频率。
实验内容：本实验通过MATLAB软件，完成以下三项任务1、用fs=44100HZ采集一段音乐2、改变采样频率，用fs=5512HZ采集一段音乐，体会混叠现象3、录制一段自己的声音，试验当fs=？时，发生混叠实验内容如下：一、用44100HZ的频率对音乐进行采样，用如下程序对该音乐进行频率为44100HZ的采样：clc;[y,fs,nbits]=wavread('ww.wav'); %采样频率44100HZNFFT=2^nextpow2(length(y));fy=fft(y,NFFT)/length(y); %fft变换，p=2*abs(fy(1:NFFT)); %abs取幅度b=fs/2*linspace(0,1,NFFT); %b定义一个数组，作为图像的横坐标plot(b,p);sound(y,44100);图1,采样前二、用5512HZ的频率对音乐进行采样用实验一的程序对同一段音乐进行采样，将采样频率改为5512HZ，采样程序如下：clc;[y,fs,nbits]=wavread('ww.wav');y=y(1:1000000);y1=y(1:8:end);figure;NFFT=2^nextpow2(length(y1));fy=fft(y1,NFFT)/length(y1); %fft变换，p=2*abs(fy(1:NFFT)); %abs取幅度b=5512/2*linspace(0,1,NFFT); %b定义一个数组，作为图像的横坐标plot(b,p);wavwrite(y1,5512,'ww_0.wav');sound(y1,5512);图2，5512HZ采样播放音乐，与原始音乐相比，用5512HZ频率采样后的信号高频处有较多的杂音。
数字信号处理实验-音频信号处理
图1 任务一程序流程图1、音频信号采集道，只取第一个声道进行处理,接着使用sound函数以fs频率进行音频回放。
2、音频信号频域分析以采样间隔T划分时域并绘制出signal信号的时域波形；调用fft函数,对signal 进行快速傅里叶变换，用abs函数取傅里叶变换后结果的幅值进行幅频分析，绘制出频谱图。
在绘制频谱图时由于考虑到快速傅里叶变换的对称性，只取序列的前半部分进行观察分析。
3、音频信号分解为了实现音频信号的分解及合成，先对原信号的频谱图进行观察分析，发现原信号的主要能量集中在三个主要频率上，于是考虑用这三频率的正弦信号合成原信号。
为了求得这三个频率，先调用findpeaks函数找到频谱图上的各个局部极大值peak及其对应的位置locs,然后用sort对峰值点进行排序，找到最大的三个值，接着用find 函数找到这三个最大值在locs中的位置，也就知道了对应的频率。
这里有一个问题就是最小的峰值频率并不是在sort排序后的第三位而是在第四位，需要有一个调整；确定了主要谱线后，使用text函数进行峰值标注；4、音频信号合成接着将这三个谱线还原回时域正弦信号，幅度的比例等于对应频率上的幅度比例然后然后叠加，得到合成后的信号，绘制出时域波形，与原信号波形进行比较,接着对两个正弦信号进行fft,绘制出他们的频谱，然后对合成的信号进行fft,做出频谱图和原信号的频谱图进行比较.5、音频信号回放用sound函数进行原信号和合成信号的回放，比较差异。
实验内容二：任意音频信号的时域和频域分析及数字滤波器设计通过对任务具体内容的分析，可以建立出任务二程序框图如下，之后将对编程思想及思路进行介绍：图2任务二程序流程图1、音频信号采样自己录音频并另存为”ding.wav”后,先用audioread函数读取音频信号得到采样序列signal及对应采样频率fs,由于获取的音频信号是双声道，只取第一个声道进行处理。
2、时域采样使用audioread函数得到的采样序列signal及采样频率fs为过采样状态，此时我们对signal再进行等间隔采样，达到减少采样点数和降低采样频率的效果，进而实现合理采样状态signal2、fs2和欠采样状态signal1、fs1;使用sound函数分别对这两种采样状态进行回放。
八年级上音频和视频信息的获取与编辑
目录重要提醒《国家九年义务教育课程综合实践活动指导纲要（7——9年级）》中指出：中小学信息技术教育是为了适应以计算机技术和通信技术应用为核心的信息时代对人才培养提出的新要求而设置的学习领域，是以培养学生的信息素养和信息技术应用能力为主要目标，以操作性、实践性和探究性为特征的课程。
初中信息技术教育的目标是：发展学生积极学习和探究信息技术的兴趣，巩固良好的信息意识和健康负责的信息技术使用习惯，提高信息处理能力，强化学生使用信息技术支持各种学习和解决各类问题的意识与能力。
教材分析：教材以为信息活动为主线，从实际应用出发，（1）让学生在实践活动中，体验借助计算机和网络获取、处理、表达信息并用以解决实际问题、开展学科学习的过程；（2）在活动中理解感知信息的重要性，分析信息编码以及利用计算机等常见信息处理工具处理信息的一般过程；（3）发展积极参加信息技术活动、主动探究信息技术工作原理和信息科技奥秘的兴趣；（4）在参与实践活动的过程中，思考讨论和分析与信息技术应用相关的社会现象，养成适当的信息技术使用习惯。
第一单元音频和视频信息的获取与编辑学习目标（1）掌握音频和视频信息的获取方法与途径。
（2）了解音频和视频信息的存储格式，学会播放和转换音频、视频文件。
学会对音频和视频文件进行简单编辑。
音频和视频信息是信息技术社会中不可或缺的重要组成部分，是人们信息交流、生活娱乐及多媒体作品中常见的元素。
在计算机中，可以播放和应用本机中的音频、视频文件，还可以通过不同的途径获取外部的音、视频内容，并将其加到计算机中，实现音频、视频的数字化，方便我们的编辑、创作、应用。
本单元我们将学习音频、视频信息的获取与编辑，并利用这些技术创作音频、视频作品。
本单元知识框架第一课：音频信息的获取（2个课时）【教学目标】（1）通过网络和CD光盘获取音频信息。
（2）自己动手录制音频信息。
（3）音频格式的转换。
（4）初步掌握播放音频文件的常用软件。
学习“声音素材的获取与处理”心得体会
学习“声音素材的获取与处理”心得体会东风中学祁聪2014年11月6、13、20、27日，我学习了“声音素材的获取与处理”的课程，通过学习我的到了一些心得体会。
首先，学习了声音素材的的获取：一、声音素材主要包括背景音乐、解说词、郎诵、效果声及评语分析等等。
二、多媒体课件中的声音主要包括人声、音乐和音响效果三大类。
三、恰当的使用音乐和音响效果的作用四、设计声音素材时的注意事项五、数字声音、声音文件的采集和制作可以有以下7种方式、音频素材的获取方法、利用属性查找音频素材资源地址方法、利用属性查找音频素材资源地址方法、利用话筒录制声音的步骤、录音音量列表名词解释通过这些学习我知道了声音的获取、录制、格式、编辑等方法。
其次、学习了MP3、WAV格式的区别。
1——MP3（MPEG AUDIO LAYER 3）是一种具有高压缩率的音响信号文件。
虽然它音乐信号的压缩比例较高，但依然可以与CD/MD 的音质媲美。
MP3高达10比1的压缩比例。
使一张CD-R/RW上可以容纳10张普通CD的音乐。
达到可以长时间播放音乐。
您可以从互联网或其它渠道获取MP3格式的音乐。
2——WMA（WINDOW MEDIA AUDIO）是微软公司所开发的。
引导示来音乐的声音压缩技术。
其音质可以与MP3媲美，有较高的压缩。
有部分歌曲制成WMA格式音乐的大小可以达到MP3的三分之一！只要通过WINDOW MEDIA PLAYER 7.0以上的版本，就能将您喜爱的音乐编辑成WMA档案。
3——WAV（Waveform）格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持。
WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.1kHz的采样频率，16位量化位数，因此WAV的音质与CD相差无几，但WAV格式对存储空间需求太大不便于交流和传播。
总之，学习了这个课程，我学会了很多的东西，特别是在计算机信息处理得到了很大的提升。
本科计算机实验内容
一.C语言程序设计1.课程学分和学时本课程为4学分、72学时、第一学期开设。
电视、实验和面授辅导学时各为20、27和25学时。
课程中各章内容及学时分配如下表所示。
实验是学习该课程的非常重要的教学环节，通过上机实验能够加深理解和巩固书本上所学的知识，能够提高动手操作的能力以及分析问题和解决问题的能力。
在教材中的每章都将给出具体的实验练习题，以及必要的操作步骤。
二.Visual Basic程序设计课程教学总学时数为72学时，4学分，其中实验课学时为36。
实验内容和实验要求实验一：Visual Basic开发环境（2学时）一、实验内容：（1）Visual Basic6.0的安装、启动与退出（2）定制Visual Basiv6.0的集成开发环境（3）创建一个简单应用程序二、实验要求：1．了解Visual Basic（简称VB）对计算机系统的软、硬件要求。
2．练习Visual Basic6.0的安装，掌握启动与退出Visual Basic6.0的方法。
3．熟悉Visual Basic集成开发环境，掌握工具栏、属性窗口、工程资源管理器窗口、窗体布局窗口、代码编辑器窗口的使用。
实验二：简单程序设计（2学时）一、实验内容：（1）球表面积和球的体积的程序设计（2）窗体的新建、属性设置（3）身份验证程序设计（4）创建“计时秒表”窗体程序二、实验要求：1．掌握建立和运行Visual Basic应用程序的基本步骤。
2．掌握文本框、标签、命令按纽的使用。
3．掌握MsgBox的使用和赋值语句的正确书写规则。
实验三：菜单设计（2学时）一、实验内容：（1）下拉式菜单设计（2）弹出式菜单（3）工具栏设计二、实验要求：1．掌握菜单编辑器的使用2．掌握下拉式菜单和弹出式菜单的设计方法。
3．了解工具栏的设计方法。
实验四：鼠标、键盘、API函数调用（4学时）一、实验内容：（1）键盘错位程序（2）实验键盘使用技巧（3）鼠标事件应用（4）窗体总在最前端实验（5）百叶窗图形特效实验二、实验要求：1.掌握鼠标和键盘有关事件的使用方法2.熟悉API函数的引用和调用方法实验五：文件管理程序设计（5学时）一、实验内容：（1）Word文件查找显示程序（2）文件读写程序二、实验要求：1．掌握文件管理程序相关控件的使用方法2．掌握文件管理程序相关函数和过程的使用方法3．掌握文件管理类程序开发的方法实验六：绘图和多媒体应用（5学时）一、实验内容：（1）三角函数曲线的绘制（2）常见几何图形绘制（3）CD播放器程序设计（4）API函数在多媒体中的应用二、实验要求：1．掌握建立图形坐标系的方法。
数字信号处理上机实验
数字信号处理上机实验一声音信号的频谱分析班级___________________ 学号_____________________ 姓名____________________一、实验目的1、了解声音信号的基本特征2、掌握如何用Matlab处理声音信号3、掌握FFT变换及其应用二、实验原理与方法根据脉动球表面波动方程可知，声压与该球的尺寸和振动的频率的乘积成正比，即声压一定时，球的尺寸越大，振动的频率越小。
可以将此脉动球看作人的声带，人说话的声压变化在0.1～0.6pa的很小范围内，可以看作恒定，所以声带越大，声音频率就越小，反之，声带越小，声音频率就越大。
女子的声带为11～15mm，男子的声带为17～21mm，由此可见，女声频率高，男声频率低，因此听起来女声尖利而男声低沉。
人类歌唱声音频率最大范围的基频：下限可达65.4 Hz，上限可达1046.5 Hz，不包括泛音。
出色的女高音的泛音最高的可达2700hz。
童声：童高音：261.6Hz～880Hz，童低音：196Hz～698.5Hz；女声：女高音：220Hz～1046.5Hz，女低音：174.6Hz～784Hz；男声：男高音：110Hz～523.3Hz，男低音：24.5Hz～349.2Hz。
FFT方法是处理声音信号的基本方法，详细原理参见参考书三、实验内容1、应用Windows录音机录入一段声音文件；2、应用Matlab分析该声音文件的信息，包括采样频率、数据位数，数据格式等；3、应用Matlab画出该声音文件的时域曲线；（如果是双声道数据，只处理左声道数据）4、应用FFT分析该声音文件的频谱信息，并画出频域曲线；5、以100Hz为间隔，在0-1100Hz的基频范围内统计声音能量分布情况，并画出柱形图。
四、思考题1、同一个人不同的声音文件是否具有相同的频谱信号？2、试分析男女声的频谱区别。
3、能否从频谱信号中将自己的声音与其他人的声音区分开来？五、实验报告要求1、简述实验目的及原理2、按实验要求编写Matlab文件，并附上程序及程序运行结果；3、结合所学知识总结实验中的主要结论；4、简要回答思考题。
简述声音信号的数字化过程
简述声音信号的数字化过程
声音信号数字化是将声音录音模拟信号转换为计算机和处理器
能够处理的数字信号的过程。
当今，声音信号数字化已经成为音频设备中不可或缺的一部分，广泛应用于录音室、音乐工作室、电影制作室以及家庭影院等领域。
在声音信号数字化的过程中，第一步是采集声音信号。
这一步是通过话筒或模拟输入设备采集声音，然后将声音变为模拟信号。
模拟信号是模拟设备所采集的电信号，它一般具有如音量大小、波形和频率等特征。
接下来是声音信号的抽样率转换。
抽样率是指模拟信号被转化为数字信号的每秒抽样次数，这一步通常采用数字转换器（DAC）进行。
DAC能够把模拟信号转换为数字信号，并且能够按照一定抽样率（如44.1KHZ、48KHZ等）获取声音信号数据。
最后，是数据编码转换。
数字信号通过数字音频编码器（DAE）进行转换，将数字信号按照一定的编码格式进行编码，例如MP3、WAV、AAC等格式。
这样，声音信号就完成了从模拟到数字的转换，大大提高了声音录制系统的精确度和稳定性。
声音信号数字化技术在近年来得到了很大的发展，及其应用范围日益广泛。
它使得家庭影院、汽车音响调节等系统都能更好地拥有与真实生活一样的声音环境，给人们的生活提供了更多的乐趣。
同时，声音信号数字化也为创作者提供了新的可能性，促进了音乐制作的发展。
总的来说，声音信号数字化的过程是将模拟信号转换成数字信号进行处理的过程，可以帮助人们更好地拥有贴近真实生活声音环境，并提高创作者的音乐制作能力。
音频信息的获取与处理
3. 数字音频音质与数据流量 3.1 音频信号经过数字系统重现后的音质与系统频率响应的范围成正比. 模拟信号 A/D→D/A 模拟信号
“音质”正比于“采样频率”× “量化位数” 3.2 音频数据流量单位(比特率，位数，码率) kb/s(kbps) ， 8kbps = 1kBps = 采样频率 × 量化字节数 × 通道数 音频数据流量和数据量的计算 例: 对于调频广播级立体声，采样频率44.1 kHz，量化位数16 位，则音频信号 数字化后的数据量为: 44.1k×16 ×2 =1411.2 kb/s =176.4 kByte/s 采样频率 量化 声道数 数据量 电话: 11 kHz, 8位, 单声道, 88kb/s 收音机: 22kHz, 16位, 双声道, 352kb/s CD: 44.1kHz, 2Byte, 双声道, 1411 kb/s 音频数据总量=音乐时长×数据流量 例: 对于三分钟的乐曲，立体声总量=180s×176kB/s=31.68MB
第二章 音频信息的获取与处理
一．声音概述 二．数字化音频 三．音乐合成与MIDI 四．音频卡 五．数字音频压缩标准
2. 噪声 70dB: 50%的人的睡眠受到影响. 噪声性耳聋: 长期暴露在强噪声中, 听力不能复原, 引起心血管和消化系统疾病; 140dB ~160dB(高强度噪声): 会使鼓膜破裂, 双耳完 全失聪. 超音速飞机的轰声, 爆炸声: 玻璃震碎, 墙皮脱落 160dB以上的特强噪声: 使金属疲劳损坏
4.5 流式音频文件~ WMA扩展名 Microsoft 研制的一种压缩文件或流式文件, 相当于MP3, 压缩率较高和音质较好. 边下载边播放 4.6 流式音频文件~ RA扩展名 Real networks 推出的压缩格式，其压缩比可达到96:1. 4.7 数字音频文件~ PCM扩展名 模拟音频经A/D转换形成的二进制数字序列, 该文件没有文件头和文件结束标志. 音源信息完整, 冗余度过大, 音质好,数据量大. 较高保真水平, 被用于素材保存及音乐欣赏. 4.8 CD-DA音频文件~ CDA扩展名： 激光CD音乐盘格式. 音质好, 数据量大。 4.9 APE音频文件：是一种无损压缩音频技术，与MP3等有损压缩方式不同，在将CDA音 频数据文件压缩成APE格式后，还可将APE格式的文件还原为压缩前的CDA文件。APE 的文件大小约为CDA的一半。APE格式可用于通过网络传输CD质量的音乐. APE常用软件: CuteAPE(切割ape) Windows Media Player 11 千千静听 暴风影音和MPC等等。 5. 数字音频编辑：剪切粘贴, 左右声道剪切粘贴, 淡入淡出, 回声和混响, 模拟厅场。 6. 音频信号处理：声纹识别测谎，音乐合成，立体声模拟，采集，编解码和传输。
实验一声音信号的获取与处理
实验一声音信号的获取与处理 (1)1.1 实验目的和要求 (1)1.2 预备知识 (1)1.3 实验内容与步骤 (2)1.4 思考题 (9)实验一声音信号的获取与处理声音媒体是较早引入计算机系统的多媒体信息之一，从早期的利用PC机内置喇叭发声，发展到利用声卡在网上实现可视电话，声音一直是多媒体计算机中重要的媒体信息。
在软件或多媒体作品中使用数字化声音是多媒体应用最基本、最常用的手段。
通常所讲的数字化声音是数字化语音、声响和音乐的总称。
在多媒体作品中可以通过声音直接表达信息、制造某种效果和气氛、演奏音乐等。
逼真的数字声音和悦耳的音乐，拉近了计算机与人的距离，使计算机不仅能播放声音，而且能“听懂”人的声音是实现人机自然交流的重要方面之一。
采集(录音)、编辑、播放声音文件是声卡的基本功能,利用声卡及控制软件可实现对多种音源的采集工作。
在本实验中，我们将利用声卡及几种声音处理软件，实现对声音信号的采集、编辑和处理。
实验所需软件：Windows录音机（Windows内含）Creative WaveStudio (Creative Sound Blaster系列声卡自带)Cool Edit进行实验的基本配置：●Intel Pentium 120 CPU或同级100%的兼容处理器●大于16MB的内存●8位以上的DirectX兼容声卡1.1 实验目的和要求本实验通过麦克风录制一段语音信号作为解说词并保存，通过线性输入录制一段音乐信号作为背景音乐并保存。
为录制的解说词配背景音乐并作相应处理，制作出一段完整的带背景音乐的解说词。
1.2 预备知识1．数字音频和模拟音频模拟音频和数字音频在声音的录制和播放方面有很大不同。
模拟声音的录制是将代表声音波形的电信号转换到适当的媒体上，如磁带或唱片。
播放时将纪录在媒体上的信号还原为波形。
模拟音频技术应用广泛，使用方便。
但模拟的声音信号在多次重复转录后，会使模拟信号衰弱，造成失真。
声音传播的实验观察与解析
声音传播的实验观察与解析声音是我们日常生活中不可或缺的一部分，它包含着丰富的信息和情感。
在这篇文章中，我们将通过实验观察和解析来探讨声音的传播。
实验一：声音在不同环境中的传播速度我们首先进行了一个简单的实验，通过测量声音在不同环境中的传播速度来观察声音的特性。
我们选择了一个室内的空旷大厅和一个密闭的房间作为实验场地。
实验过程中，我们使用了一个音频设备发出一段固定频率的声音，并在不同位置上设置了接收器来接收声音信号。
实验结果显示，在空旷大厅中，声音传播的速度相对较快，接收器几乎同时接收到声音信号。
而在密闭的房间中，声音传播的速度较慢，接收器接收到声音信号的时间有明显的延迟。
这表明声音在不同的环境中传播的速度是不同的，空气的密度和温度等因素会对声音的传播速度产生影响。
实验二：声音在不同介质中的传播特性接下来，我们进行了另一个实验，观察声音在不同介质中的传播特性。
我们选择了水和空气作为实验介质。
实验过程中，我们使用了一个水中音响和一个空气中音响，同时发出相同频率的声音。
实验结果显示，在水中，声音传播的速度要比在空气中快得多。
这是因为水的密度比空气大，声音在水中的传播速度更快。
此外，我们还观察到在水中，声音传播的距离相对较短，声音信号衰减较快。
这是因为水的分子之间的相互作用力较强，导致声音的传播受到阻碍。
实验三：声音的反射与吸收最后，我们进行了一系列实验，观察声音在不同材质的表面上的反射和吸收情况。
我们选择了金属、木材和泡沫塑料作为实验材料。
实验过程中，我们使用了一个音频设备发出声音，并在不同材质的表面上设置了接收器来接收反射声音信号。
实验结果显示，金属表面对声音的反射效果最好，几乎没有声音信号被吸收。
而木材表面对声音的反射效果较差，部分声音信号被吸收。
泡沫塑料表面对声音的吸收效果最好，几乎没有声音信号被反射。
这说明不同材质的表面对声音的反射和吸收有着不同的影响，金属表面具有较好的反射性能，而泡沫塑料表面具有较好的吸收性能。
信号处理技术在音频分析中的实际应用教程
信号处理技术在音频分析中的实际应用教程引言随着技术的不断进步，信号处理技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
音频分析作为信号处理领域的一个重要分支，也借助于信号处理技术的发展得到了很大的进步。
本篇文章将介绍信号处理技术在音频分析中的具体应用，并提供一个实际的教程，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
一、信号处理技术简介信号处理技术是指应用数学方法和工程技术手段对信号进行处理的过程。
音频信号是一种代表声音的电信号，在音频分析中，我们需要对这些信号进行获取、处理和分析。
信号处理技术的应用可以帮助我们从音频信号中提取有用的信息，并进行进一步的分析和判断。
二、信号处理技术在音频分析中的应用1. 音频信号滤波滤波是信号处理中最基本的操作之一，也是音频分析中常用的技术。
通过滤波操作，可以去除音频信号中的噪声、干扰等不需要的部分，使得分析结果更加清晰准确。
常用的滤波方法有低通滤波、高通滤波、带通滤波等，根据不同的需要选择合适的滤波器进行处理。
2. 音频信号分析音频信号分析是指对音频信号进行频谱分析、时域分析、频域分析等，以获取信号的特征和属性。
频谱分析可以帮助我们了解信号的频率成分和能量分布情况，时域分析可以用来观察音频信号的波形和时序特征，频域分析可以对信号进行进一步的处理和分析。
常用的分析方法有傅里叶变换、小波变换等。
3. 音频信号识别和分类信号处理技术可以用于音频信号的识别和分类。
通过对音频信号进行特征提取和模式匹配，可以对音频信号进行自动识别和分类。
这在语音识别、音乐分类等领域有着重要的应用。
常用的方法有MFCC（Mel频率倒谱系数）特征提取和隐马尔可夫模型等。
三、实际应用教程接下来，我们将以音频信号分析为例，给出一个实际的应用教程，以帮助读者更好地理解和应用信号处理技术。
1. 数据获取和预处理首先，我们需要获取音频数据，并对其进行预处理。
常见的音频数据获取方式有从文件中读取、通过麦克风录制等。
预处理过程包括去除噪声、平滑处理、均衡化等。
面向语音识别的声音分析技术研究
面向语音识别的声音分析技术研究随着科技的发展，人们的生活已经离不开智能化，而语音识别技术作为人工智能中的一项基础技术，它的应用已经广泛融入我们的生活中。
从智能语音助手、智能家居、自动化控制等各个领域里，都可以看到语音识别技术的身影。
而要让语音识别技术得以更好地切入到各个领域中，就需要对声音分析技术进行更深的研究和探讨。
一、声音分析技术的基本原理声音分析技术是通过对声音信号进行处理和分析，从而获取声音信号的信息，以达到对声音的识别和理解的技术。
它主要包括三个方面的内容：1. 声学特征提取声学特征提取是指对声音信号进行数学和物理学上的处理，从中提取出描述声音的特征参数，如频率、振幅、谱形等。
通过声音信号的取样、量化、编码等处理，可以获得数值化的声音信号，并得到声音特征的参数，从而进行后续的分析和研究。
2. 语音识别语音识别是指利用计算机等设备对语音信号进行分析和识别的技术。
它是基于声学特征提取的基础上，通过识别算法对声学特征进行匹配，以确定语音信号的内容和语义。
常用的语音识别技术包括模板匹配、统计建模等。
3. 语音合成语音合成是指通过语音信号的处理和合成，生成一段能够表达语音内容的声音信号的技术。
通过对声学特征的模拟和合成，可以达到生成人工语音的效果，常见的语音合成技术包括音库合成、参数合成等。
二、面向语音识别的声音分析技术随着智能语音技术的不断发展，人们对语音识别技术的要求越来越高，要求它对不同场景下的语音信号都有更好的识别效果。
为此，面向语音识别的声音分析技术也在不断地进行研究和探讨。
1. 声学模型的改进声学模型是语音识别技术中的重要组成部分，它直接影响到语音识别的准确率和稳定性。
因此，研究人员一直致力于改进声学模型，以提高语音识别的性能。
目前，声学模型的主要改进方向包括深度学习、纹理分类、特征增广等。
利用深度学习的算法可对声学特征进行更加准确的分类和识别，并能够提取出更丰富、更有意义的特征；而纹理分类则是利用信息熵、相关性等方法对语音信号进行描述，并能够提高语音识别的鲁棒性和稳定性。
实验一 声音信号的获取与处理
实验一声音信号的获取与处理课程名称：多媒体技术实验学院：现代科技学院专业班级：计算机09-01学号： 2009100979学生姓名：吕阳指导老师：李海峰2012 4月 11日实验一声音信号的获取与处理一．实验名称：声音信号的获取与处理压缩算法六．实验心得：通过对Cool Edit音频编辑软件的研究，我了解了音乐制作的过程，cool edit 的功能之强大，可以对声音加载各种效果，使声音变得更好听，可以消除杂音，使声音的音质变得更好。
也可以为声音加载各种效果，比如回声之类的。
我也可以通过这个软件制作出很好听的声音。
实验二静态图像的处理及GIF动画制作一. 实验名称:静态图像的处理及gif动画制作二、实验任务：学习数字图像处理中的基本概念及特效处理方法，理解和掌握帧动画的基本概念和实现方法，实现简单的动画创意设计。
三、实验步骤：1.准备好实验的硬件（计算机）软件（Photoshop CS4）以《多媒体技术与应用》为主题，创作一个课件的封面动画。
具体要求如下：2.自选一张图像,作为主要前景对象,保存为abc.psd，前景是白色。
3.字体的设置：设置前景色为黑色，选择工具箱中的文字工具，在文件窗口中输入大小为65，字体为方正粗倩简体文字，在图层控制面板中的文字层上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“栅格化文字”命令，将文字层为图像图层。
单击图层面板下方的“添加图层样式”按钮，在弹出的菜单中选择“投影”命令，在弹出的对话框中，将不透明度设置为100，距离为0，扩展为19，大小为13，单击图层面板下方的“添加图层样式”按钮，在弹出的菜单中选择“内阴影”命令，在弹出的对话框中，将不透明度设置为50，距离为21，大小为25，单击图层面板下方的“添加图层样式”按钮，在弹出的菜单中选择“斜面和浮雕”命令，在弹出的对话框中，将大小设置为17，高度为70，将光泽等高线设置为环形，将高光模式的不透明度设置为100，将暗调模式选项设置为颜色加深，透明度设置为26，其他默认。
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课程名称：多媒体技术实验学院：现代科技学院专业班级：计算机09-01学号：2009100979学生姓名：吕阳指导老师：李海峰2012 4月11日实验一声音信号的获取与处理一．实验名称：声音信号的获取与处理二、实验任务：了解音频数据的获取和处理方法，了解音频数据的特性，学会使用简单的声音编辑工具进行音频数据的录制、编辑和播放。
三、实验步骤：1．准备好需要的硬件（计算机、声卡、话筒、音箱或耳机）和软件：（声音播放软件：风雷影音、音频处理软件：Cool Edit）2、准备一段语音文件：朗读了徐志摩的诗，并从网络上下载了雨中的旋律作为背景音乐。
3、语音的录制：打开Windows操作系统的录音机工具，单击【录音】按钮开始录音。
4、使用声音编辑软件（如Cool Edit）对语音进行降低噪声处理的方法：首先，导入要处理的波形文件，在单轨编辑区内，点击波形水平放大按钮将波形水平放大，找出一段适合用来作噪声的采样波形，选中采样波形，单击鼠标右键，在弹出的菜单中运用【复制为新的】命令，将采样波形抽离出来。
然后打开【效果】|【噪声消除】|【降噪器】，点按噪声采样按钮，单击关闭完成噪声的采样。
最后，重新在单轨编辑区选中全部波形，打开【效果】|【噪声消除】|【降噪器】，单击确定，即完成降噪处理。
4、添加混响：打开【效果】|【常用效果器】|【混响】，调节混响长度、起始缓冲、高频吸收时间、干湿声比例等值，反复调节试听，达到最佳效果为止。
5、淡入淡出处理：选取背景音乐波形的开头一部分或结束的一段，执行【效果】|【波形振幅】|【渐变】，打开波形振幅对话框，选中淡入/出选项卡，设置好初始音量值和结束音量值，点击确定完成淡入淡出处理。
6、混音：在单轨模式下分别对语音和背景音乐文件进行单声道处理，即选中一个声道（左或右声道）的波形，使用剪切命令删除。
然后在多轨模式下，使用【编辑】|【混缩到空音轨】|【全部文件】，试听新音轨上的声音效果，满意后再切换到单轨模式下保存。
7、使用声音编辑软件（如Cool Edit）导入该语音素材，使用“另存为”命令分别以A/mu-Law Wave、Microsoft ADPCM、MP3格式进行保存。
四、实验结果：将处理好的语音和背景音乐分别以左、右声到进行混合，最后以MP3格式进行保存。
五．结果分析：MP3:是利用MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至1:12 的压缩率，压缩成容量较小的file，换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。
而且还非常好的保持了原来的音质。
A/mu-Law Wave: WAV：无损是微软公司开发的一种声音文件格式，它符合PIFFResource Interchange File Format 文件规范，用于保存WINDOWS平台的音频信息资源，被WINDOWS平台及其应用程序所支持。
“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，标准格式的WAV文件和CD格式一样，也是44.1K的采样频率，速率88K/秒，16位量化位数.Microsoft ADPCM是对每个8bit的sample，用4bit来表示，也就是数据量压缩了一半。
adpcm主要应用于语音通讯，比如电话。
现在音频的应用很少，毕竟有更有效的压缩算法六．实验心得：通过对Cool Edit音频编辑软件的研究，我了解了音乐制作的过程，cool edit 的功能之强大，可以对声音加载各种效果，使声音变得更好听，可以消除杂音，使声音的音质变得更好。
也可以为声音加载各种效果，比如回声之类的。
我也可以通过这个软件制作出很好听的声音。
实验二静态图像的处理及GIF动画制作一.实验名称:静态图像的处理及gif动画制作二、实验任务：学习数字图像处理中的基本概念及特效处理方法，理解和掌握帧动画的基本概念和实现方法，实现简单的动画创意设计。
三、实验步骤：1.准备好实验的硬件（计算机）软件（Photoshop CS4）以《多媒体技术与应用》为主题，创作一个课件的封面动画。
具体要求如下：2.自选一张图像,作为主要前景对象,保存为abc.psd，前景是白色。
3.字体的设置：设置前景色为黑色，选择工具箱中的文字工具，在文件窗口中输入大小为65，字体为方正粗倩简体文字，在图层控制面板中的文字层上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“栅格化文字”命令，将文字层为图像图层。
单击图层面板下方的“添加图层样式”按钮，在弹出的菜单中选择“投影”命令，在弹出的对话框中，将不透明度设置为100，距离为0，扩展为19，大小为13，单击图层面板下方的“添加图层样式”按钮，在弹出的菜单中选择“内阴影”命令，在弹出的对话框中，将不透明度设置为50，距离为21，大小为25，单击图层面板下方的“添加图层样式”按钮，在弹出的菜单中选择“斜面和浮雕”命令，在弹出的对话框中，将大小设置为17，高度为70，将光泽等高线设置为环形，将高光模式的不透明度设置为100，将暗调模式选项设置为颜色加深，透明度设置为26，其他默认。
4.图片的下雪设置：启动Photoshop CS2中文版，选择菜单命令【文件】→【打开】(或双击Photoshop CS2窗口没有内容的灰色区域，或使用快捷键Ctrl+O)，在【打开】对话框中找到刚刚保存的图片文件并将其选中，然后单击【打开】按钮。
复制图层确认现在【图层】调板中选中的是【调整色阶】图层。
选择菜单命令【图像】→【调整】→【色阶】(或按快捷键Ctrl+L)，打开【色阶】对话框，拖动黑色与白色的三角滑块调整输入色阶，或直接输入数值，复制一个【调整色阶】图层，然后添加更多积雪的效果拖动【调整色阶】图层到【图层】调板右下角的【创建新图层】按钮，这时在【图层】调板中出现一个名为【调整色阶副本】的图层。
双击该图层的文字名称，然后输入新的名称【查找边缘】。
确认现在【图层】调板中选中的是【查找边缘】图层。
选择菜单命令【滤镜】→【风格化】→【查找边缘】，对【查找边缘】图层进行操作：选择菜单命令【图像】→【调整】→【反相】，得到如图8所示效果。
然后在图层】调板中单击左上角的【设置图层的混合模式】下拉箭头，从列表选择【变亮】，然后在【不透明度】文本框中输入49，产生了积雪效果。
首先单击【图层】调板右下角的【创建新图层】按钮，在【查找边缘】图层上方新建一个图层，双击图层名称，并输入“雪花”。
然后单击工具箱下方的【默认前景色和背景色】图标(或按快捷键D，在按之前将输入法切换为英文)，将前景色和背景色设置为默认的黑色与白色，确认现在【图层】调板中选中的是【雪花】图层。
选择菜单命令【滤镜】→【杂色】→【添加杂色】，在【添加杂色】对话框中将数量设置为300，选择【高斯分布】，并选中复选框【单色】，如图11所示，然后单击【确定】按钮。
选择菜单命令【滤镜】→【模糊】→【高斯模糊】，这里将【半径】设置为2。
为了使雪花看起来正在下落，接下来应用【动感模糊】滤镜。
选择菜单命令【滤镜】→【模糊】→【动感模糊】，然后在【动感模糊】对话框中将【角度】设置为-79度，【距离】设置为10像素。
5这时生成的新图像系列将作为一个动画的连续画面，要求新图像系列具有一定的相关性和逻辑性。
6.运用Adobe ImageReady软件将上面处理好的图片按一定的顺序、速度连接、成帧动画，最后以.GIF格式保存文件。
四、实验结果输出图片：五.结果分析Gif格式特点•透明性Gif是一种布尔透明类型，既它可以是全透明，也可以是全不透明，但是它并没有半透明（alpha 透明）。
•动画Gif这种格式支持动画。
•无损耗性Gif是一种无损耗的图像格式，这也意味着你可以对gif图片做任何操作也不会使得图像质量产生损耗。
•水平扫描Gif是使用了一种叫作LZW的算法进行压缩的，当压缩gif的过程中，像素是由上到下水平压缩的，这也意味着同等条件下，横向的gif图片比竖向的gif图片更加小。
例如500*10的图片比10*500的图片更加小•间隔渐进显示Gif支持可选择性的间隔渐进显示由以上特点看出只有256种颜色的gif图片不适合照片，但它适合对颜色要求不高的图形（比如说图标，图表等），它并不是最优的选择，我们会在后面中看到png是最优的选择。
Png格式特点•类型Png这种图片格式包括了许多子类，但是在实践中大致可以分为256色的png 和全色的png，你完成可以用256色的png代替gif，用全色的png代替jpeg •透明性Png是完全支持alpha透明的(透明，半透明，不透明)，尽管有两个怪异的现象在ie6(下面详细讨论)•动画它不支持动画•无损耗性png是一种无损耗的图像格式，这也意味着你可以对png图片做任何操作也不会使得图像质量产生损耗。
这也使得png可以作为jpeg编辑的过渡格式•水平扫描像GIF一样，png也是水平扫描的，这样意味着水平重复颜色比垂直重复颜色的图片更小•间隔渐进显示它支持间隔渐进显示，但是会造成图片大小变得更大Jpeg格式特点•透明性它并不支持透明。
•动画它也不支持动画。
•损耗性除了一些比如说旋转（仅仅是90、180、270度旋转），裁切，从标准类型到先进类型，编辑图片的原数据之外，所有其它操作对jpeg图像的处理都会使得它的质量损失。
所以我们在编辑过程一般用png作为过渡格式。
•隔行渐进显示它支持隔行渐进显示（但是ie浏览器并不支持这个属性，但是ie会在整个图像信息完全到达的时候显示）。
由上可以看出Jpeg是最适web上面的摄影图片和数字照相机中。
六．实验心得：我通过多photoshop的学习和了解，觉得这款软件的功能特别强大，可以对图片经行各种修改，可以设置各种字体，如火焰字和冰块字，可以为图片加载很多的效果，如下雨，下雪，刮风，等。
但是还没有学好，很多功能还需要在以后的日子里学习。
实验三数字化电视节目的编辑一、实验名称：数字化电视节目的编辑二、实验目的：熟悉视频处理软件Premiere功能和特点，学习在视频处理软件Premiere 中初步合成视频及音频信息以及添加字幕和视频转场处理的方法。
三、实验步骤：1.准备好实验的硬件（计算机）和软件（Premiere 7.0）．从网上下载一段视频以及图片，及音乐2将视频和图片导入到Premiere 7.0软件中，对其经行编辑。
在视频中编辑一些文字和特效。
3视频插入音乐背景，并经行效果的设置。
视频输出为avi格式。
四.实验结果：五．结果分析：做这个视频的主要目的是，是为了呼吁大家保护动物，从百度上下载了一些动物可爱的图片，还下载了一些动物与人的和谐相处的电影，以及一些动物被人类杀害的照片，强烈的视觉对比，能够使大家产生共鸣。