第3章音频信息处理
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第03章_数字音频基础
3.2.2 量化（Quantization）
量化是指用若干比特表示一个样本的过程；表示一个样本所使用的比特数称为量化深度 （bit depth）。常见的量化深度有 4 比特、8 比特、16 比特、32 比特等等。不难理解，量化实 际上是一个对声音样本的幅值进行离散化处理的一个过程。虽然采样已经在时间上将模拟信号 离散化了，但是样本的大小（即幅值）仍然有无限种可能的取值（所以本质上还是连续量）， 而数字系统只能表示有限种状态，例如，用 8 个比特表示样本大小的话，则只能有 256 种取值。 所以，量化是一个将无限多种可能取值归结为有限多个数字值的过程。通常，系统会将一个样 本以最接近其值大小的数字表示。总之，采样是时间上的离散化，而量化则是空间上的离散化。 需要强调的是，量化深度也是影响数字音频信号质量的重要因素。4 比特只有 16 种取值， 显然，试图通过这样少数几个状态来恢复原始模拟音频信号是十分困难的。但是，量化深度越 多，数据量也会越大，传输和存储的压力自然越大。所以，也需要根据实际应用环境来采用合 适的量化深度。例如，一般的网络音频应用采用了 8 位的量化深度，CD 音频的量化深度则是 16 比特，而有些高级数字音频系统采用了 32 位的量化深度。 3.2.3 编码（Coding） 在采样、量化处理后，模拟音频数字化的第三个步骤是编码。编码实际上是以某种格式最 终生成数字音频数据流的过程，所得到的数字音频数据将会被存储、传输或者进行各种处理。 本章第 3 节将介绍几种重要的音频编码技术。 需要读者注意的是，把数字化过程分解成采样、量化、编码三个阶段实际上是一种简化描 述，各种不同的数字音频技术会有不同的采样、量化与编码机制，特别是量化与编码往往是同 步进行的，而且编码还包括后续的数据流格式化。因此，多数介绍数字音频技术的教科书或学 术著作在提到音频编码的时候，都将这三个步骤合称为编码系统或编码技术，并在编码系统的 框架下对整个模数转换过程进行整体性介绍。本教程下面的阐述也沿用了这一模式。
2.3-音频编码技术
Jitter Buffer
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3.2 自动噪声抑制-ANR
自动噪声抑制-ANR (Adaptive Noise Reduction):
噪声
解决通话中由于背景噪声太大无法听清
话音的问题，含有噪声的语音信号进行 噪声抑制以提高主观语音质量。
已被抑制
Page 37
3.2 自动电平控制-ALC
Page 19
第2章 常用语音编码比较和应用
2.1 常用语音编码算法 2.2 视频会议常用音频技术
Page 20
2.2 视频会议中音频技术
2006 1992 1988 1972 G.722
音质较好 延迟较长
AAC-LD
高保真CD音质 低延时编码
G.728
低延时编码 音质较差
低复杂度编码
G.711
舒适噪音生成CNG (Comfort Noise Generation)：与VAD配合使用，设置播放舒 适噪音。
怎么这么静？是不是挂 断了？
舒适噪音：CNG
静音检测：VAD
用户 A
用户 B：停顿期间
Page 33
3.2 回声消除-EC (回声形成)
回声表示说话者的声音，经过网络设备后，环回到了自己。
输出码率：24/32/48Kbps
采样频率：32KHZ 优点：低运算，低带宽，高保真质量 缺点：牺牲高频信息，Polycom授权，极少数产商使用 应用领域：CD级高保真语音质量
Page 25
2.2 G.728
G.728是1992年由国际电信联盟（ITU-T）建议的一个压缩原则16 kbps 的压缩标准，并
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3.2 自动噪声抑制-ANR
自动噪声抑制-ANR (Adaptive Noise Reduction):
噪声
解决通话中由于背景噪声太大无法听清
话音的问题，含有噪声的语音信号进行 噪声抑制以提高主观语音质量。
已被抑制
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3.2 自动电平控制-ALC
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第2章 常用语音编码比较和应用
2.1 常用语音编码算法 2.2 视频会议常用音频技术
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2.2 视频会议中音频技术
2006 1992 1988 1972 G.722
音质较好 延迟较长
AAC-LD
高保真CD音质 低延时编码
G.728
低延时编码 音质较差
低复杂度编码
G.711
舒适噪音生成CNG (Comfort Noise Generation)：与VAD配合使用，设置播放舒 适噪音。
怎么这么静？是不是挂 断了？
舒适噪音：CNG
静音检测：VAD
用户 A
用户 B：停顿期间
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3.2 回声消除-EC (回声形成)
回声表示说话者的声音，经过网络设备后，环回到了自己。
输出码率：24/32/48Kbps
采样频率：32KHZ 优点：低运算，低带宽，高保真质量 缺点：牺牲高频信息，Polycom授权，极少数产商使用 应用领域：CD级高保真语音质量
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2.2 G.728
G.728是1992年由国际电信联盟（ITU-T）建议的一个压缩原则16 kbps 的压缩标准，并
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多媒体技术与应用答案
第一章多媒体技术概述1、什么是媒体?媒体是如何分类的？（简答题）答：（1）媒体指的是信息表示和传输的载体，是人与人之间沟通及交流观念、思想或意见的中介物。
在计算机科学中，媒体具有两种含义：一是承载信息的物理实体，例如磁带、磁盘、光盘、半导体存储器；二是表示信息的物理载体，例如文本、图形、图像、声音、动画及影像等。
多媒体技术中的媒体一般指后者。
（2）按照国际上一些标准化组织制定的分类标准，媒体主要有一下6种类型。
（1）感觉媒体（2）表示媒体（3）显示媒体（也称表现媒体）（4）存储媒体（5）传输媒体2、什么是多媒体？它有哪些关键特性？（简答题）答：（1）多媒体是由两种以上单一媒体融合而成的信息综合表现形式，是多种媒体的综合、处理和利用的结果。
（2）多维化：计算机处理媒体信息的多样化，使人与计算机之间的交互不再局限于顺序的、单调的、狭小的范围，而有充分自由的余地。
交互性：人、机对话，是多媒体技术的关键特征。
在多媒体系统中，除了操作上控制自如之外，在媒体的综合处理上也可以随心所欲。
集成性：将各种不同的媒体信息有机地进行同步组合，形成一个完整的多媒体信息；把不同的媒体设备集成在一起，形成多媒体系统。
3、多媒体技术如何定义？多媒体技术有哪些特点？答：（1）多媒体技术是以计算机（或微处理芯片）为中心，将文本、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息进行数字化综合处理，使多种媒体信息建立逻辑连接，并集成一个具有交互性的系统技术。
（2）多媒体技术特征：多样性，集成性，交互性，实时性和数字化。
4、什么是多媒体系统？答:多媒体系统是指由多媒体网络设备、多媒体终端设备、多媒体软件、多媒体服务系统及相关的多媒体数据组成的有机整体。
5、什么是虚拟现实技术？答：虚拟现实技术（VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，一种逼真的模拟人在自然环境中视觉、听觉和运动等行为的高级人机交互（界面）技术。
一、单选题1．媒体有两种含义，即表示信息的载体和 ( B )。
第3章 多媒体信息的输入与输出
34
3.1.2
显卡的基本结构
8．BIOS ROM BIOS ROM又称为基本输入输出系统。它是 一种特殊的存储芯片（ROM），存放生产厂家提 供的硬件图形加速芯片与驱动软件之间的输入、输 出逻辑控制程序，此外，还存放显卡的名称﹑型号
以及显示内存的信息等。BIOS的性能决定了显示
卡硬件与操作系统之间的配合程度，以及能否充分
Geforce 6系列显示芯片分为6200系
列、6600系列和6800系列。
70
Geforce 6800芯片
Geforce 6600芯片
Geforce 6200芯片
71
3.1.4
主流显示芯片组
2．nVIDIA显示芯片 （3）Geforce 7系列 Geforce 7系列是nVIDIA最新发布的 显示芯片，这块基于G 70核心的显示卡被 nVIDIA命名为Geforce 7800。
第3章 多媒体信息的输入 与输出
主讲人：厉青
1
第3章 多媒体信息的输入与输出
本章要点： 1. 显示卡 2. 音频卡 3. 视频编辑卡 4. 常用外部输入输出设备
2
1 什么是显卡
显示卡(又称显示适配器)是显示器与主机通信的控 制电路和接口，作用是控制显示器的显示方式。在显 示器里也有控制电路，但起主要作用的是显示卡。
21
VGA 插口
视 频 插口
显示卡的结构
AGP 总 线接口 覆盖散热 片的 图形加速 芯片
VGA Feature 插口
显存
22
3.1.2
显卡的基本结构
一般的显示卡上有显示芯片、显示内存及显示输 出接口（VGA接口、DVI接口和S-Video接口）等 。 1．显示芯片 2．显示内存
3.1.2
显卡的基本结构
8．BIOS ROM BIOS ROM又称为基本输入输出系统。它是 一种特殊的存储芯片（ROM），存放生产厂家提 供的硬件图形加速芯片与驱动软件之间的输入、输 出逻辑控制程序，此外，还存放显卡的名称﹑型号
以及显示内存的信息等。BIOS的性能决定了显示
卡硬件与操作系统之间的配合程度，以及能否充分
Geforce 6系列显示芯片分为6200系
列、6600系列和6800系列。
70
Geforce 6800芯片
Geforce 6600芯片
Geforce 6200芯片
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3.1.4
主流显示芯片组
2．nVIDIA显示芯片 （3）Geforce 7系列 Geforce 7系列是nVIDIA最新发布的 显示芯片，这块基于G 70核心的显示卡被 nVIDIA命名为Geforce 7800。
第3章 多媒体信息的输入 与输出
主讲人：厉青
1
第3章 多媒体信息的输入与输出
本章要点： 1. 显示卡 2. 音频卡 3. 视频编辑卡 4. 常用外部输入输出设备
2
1 什么是显卡
显示卡(又称显示适配器)是显示器与主机通信的控 制电路和接口，作用是控制显示器的显示方式。在显 示器里也有控制电路，但起主要作用的是显示卡。
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VGA 插口
视 频 插口
显示卡的结构
AGP 总 线接口 覆盖散热 片的 图形加速 芯片
VGA Feature 插口
显存
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3.1.2
显卡的基本结构
一般的显示卡上有显示芯片、显示内存及显示输 出接口（VGA接口、DVI接口和S-Video接口）等 。 1．显示芯片 2．显示内存
声音处理精品PPT课件
要求
采样频率
数据长度
11,025 Hz
8 bit
22,050 Hz
8 bit
11,025 Hz
8 bit
11,025 Hz
8 bit
22,050 Hz
8 bit
44,100 Hz
16 bit
教学进程
3.3.1 数字音频处理软件GoldWave
● GoldWave —— 免费共享软件，配有汉化补丁
● GoldWave的主要功能
教学进程
● 声音的声道
单声道 立体声
8.1.2 声音的音质、数据量与文件
● 音质——声音的质量。与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好
● 数据量与文件 采样频率 Hz 11,025 22,050 44,100 11,025 22,050 44,100
数据长度 bit 8 8 8 16 16 16
● MP3 (MPEG音频压缩标准)压缩音频文件 .mp3
必须经过解压缩，数据量小
教学进程
3.2 怎样得到数字化声音
● 声音采样 —— 把声音按照固定的时间间隔，转换成由有限个数字 表示的离散序列
声音采样
11011100 11001101
● 采样频率 —— 在一定的时间间隔内采集的样本数量 (采样频率越高，音质越好，数据量也越大)
新开始
(10) 选择“文件／另存为”菜单，保存文件
教学进程
3.3 声音处理初步
● 声音处理主要手段
剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 生成淡入淡出效果、响度控制、调整音频特性等
● 声音应用领域
应用场合
国际互联网 (语音、简单乐曲) 游戏 (效果音、效果音乐) 多媒体自学读物 (提示音) 电子教案 (语音、效果音) 多媒体宝典、大全 (乐曲、语音) 多媒体音乐鉴赏 (音乐、解说)
第3章-数字声音编码
用公式表示为 fs ≥2f 或者 Ts ≤ T/2 其中f为被采样信号的最高频率
21 of 49
采样精度
每个声音样本的位数
样本位数越多，声音的质量越高，而需要的存储空间也越多；位 数越少，声音的质量越低，需要的存储空间越少。
采样精度的另一种表示方法是信号噪声比-----SNR
SNR 10 log10
3.4声音质量的MOS评分标准 3.5 脉冲编码调制(PCM)
3.5.1 PCM的概念 3.5.2 均匀量化 3.5.3 非均匀量化
3.6 PCM在通信中的应用
3.6.1 频分多路复用 3.6.2 时分多路复用 3.6.3 数字通信线路的数据传输率
3.7 增量调制与自适应增量调制
3.7.1 增量调制(DM) 3.7.2 自适应增量调制(ADM)
A律压扩
A律压扩主要用在欧洲和中国大陆等地区的数字电话通信中，按下面的 式子确定量化输入和输出的关系
0 ≤ |x| ≤ 1/A 计算时，A＝87.56
35 of 49
话音编码（补充）
G.711标准(普通电话标准):单声道、8位/样本、采样频率 为8 kHz的话音数据流。使用μ率和A率压缩算法，信 号带宽为3.4 kHz，压缩后的数据率为64 kb/s；
(Vsignal )2 (Vnoise )2
20
log10
Vsignal
Vnoise
Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；SNR的单位为分贝(db)
例：假设Vnoise＝1，采样精度为1位表示Vsignal＝21，信噪比SNR＝6分贝。
采样精度为8位表示Vsignal＝28，信噪比SNR＝6*8=48分贝
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采样精度
每个声音样本的位数
样本位数越多，声音的质量越高，而需要的存储空间也越多；位 数越少，声音的质量越低，需要的存储空间越少。
采样精度的另一种表示方法是信号噪声比-----SNR
SNR 10 log10
3.4声音质量的MOS评分标准 3.5 脉冲编码调制(PCM)
3.5.1 PCM的概念 3.5.2 均匀量化 3.5.3 非均匀量化
3.6 PCM在通信中的应用
3.6.1 频分多路复用 3.6.2 时分多路复用 3.6.3 数字通信线路的数据传输率
3.7 增量调制与自适应增量调制
3.7.1 增量调制(DM) 3.7.2 自适应增量调制(ADM)
A律压扩
A律压扩主要用在欧洲和中国大陆等地区的数字电话通信中，按下面的 式子确定量化输入和输出的关系
0 ≤ |x| ≤ 1/A 计算时，A＝87.56
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话音编码（补充）
G.711标准(普通电话标准):单声道、8位/样本、采样频率 为8 kHz的话音数据流。使用μ率和A率压缩算法，信 号带宽为3.4 kHz，压缩后的数据率为64 kb/s；
(Vsignal )2 (Vnoise )2
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log10
Vsignal
Vnoise
Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；SNR的单位为分贝(db)
例：假设Vnoise＝1，采样精度为1位表示Vsignal＝21，信噪比SNR＝6分贝。
采样精度为8位表示Vsignal＝28，信噪比SNR＝6*8=48分贝
第3章声音的数字化PPT课件
– 采样：在某些特定的时刻对模拟信号 进行测量，即每隔一定的时间测量一 次声音信号的幅值；把时间连续的模 拟信号转换成时间离散、幅度连续的 采样信号；
8
采样（sampling）
– 样本：每次采样都记录下原始模拟声 波在某一时刻的状态，称之为样本； 将一系列的样本连接起来，就可以描 述一段声波了
– 均匀采样：采样的间隔时间相等
24
MIDI
➢ MIDI信息实际上是一段音乐的描述,是数 字化的乐谱,包含音符、定时以及键号、通 道号、持续时间、音量和击键力度等各个 音符的有关信息。
25
MIDI与PCM原理比较
➢ PCM波形编码：把音乐的波形进行数字化 采样和编码（记录音乐本身）
➢ 定义和产生乐曲的MIDI信息和数据组存放 于MIDI文件中, MIDI文件本身只是一堆数 字信号而已，不包含任何声音信息。
未经压缩的数字声音的数据率bs采样频率hz样本精度bit声道数随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生18质量采样频率khz样本精度声道数据率kbs频率范围hz电话单声道6402003400am11025单声道882507000fm2205016立体声70562015000cd44116立体声141122020000dat4816立体声153602020000随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生19除采样频率样本精度声道数影响声音质量外声音录制时环境噪声声卡内部噪声以及采样数据丢失等都会造成音质的下降
300HZ ~ 3kHZ 语音信号（speech）
3
模拟信号与数字信号
8
采样（sampling）
– 样本：每次采样都记录下原始模拟声 波在某一时刻的状态，称之为样本； 将一系列的样本连接起来，就可以描 述一段声波了
– 均匀采样：采样的间隔时间相等
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MIDI
➢ MIDI信息实际上是一段音乐的描述,是数 字化的乐谱,包含音符、定时以及键号、通 道号、持续时间、音量和击键力度等各个 音符的有关信息。
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MIDI与PCM原理比较
➢ PCM波形编码：把音乐的波形进行数字化 采样和编码（记录音乐本身）
➢ 定义和产生乐曲的MIDI信息和数据组存放 于MIDI文件中, MIDI文件本身只是一堆数 字信号而已，不包含任何声音信息。
未经压缩的数字声音的数据率bs采样频率hz样本精度bit声道数随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生18质量采样频率khz样本精度声道数据率kbs频率范围hz电话单声道6402003400am11025单声道882507000fm2205016立体声70562015000cd44116立体声141122020000dat4816立体声153602020000随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生19除采样频率样本精度声道数影响声音质量外声音录制时环境噪声声卡内部噪声以及采样数据丢失等都会造成音质的下降
300HZ ~ 3kHZ 语音信号（speech）
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模拟信号与数字信号
数字音视频技术讲义第三章 模拟信号数字处理
短距离传送PCM信号是采用并行 传送方式，即每一个抽样的N个码位 以及为收、发同步用的抽样时钟， 在n+1条传输线中并行传送。 中、远距离传输时采用全串行传 送方式，即对n个码位首先进行并/ 串转换，然后在同一条线路上依次 传出。
*3.2 彩色电视图像信号的 数字编码
• ~两种PCM编码方式：全信号编码和分 量编码。 • 全信号编码是对彩色电视信号直接进行 编码。 • 分量编码是对亮度信号及两个色差信号 （或对三个基色信号）分别进行编码。
• 满足正交结构的条件是抽样频率是 行频的整数倍。 • 根据副载频与行频的偏置关系，只 当时fs=4fsc才形成正交抽样结构。 • 抽样频率较高可降低模拟低通滤波 器及数字滤波器的设计难度。随着 器件速度的提高和成本的下降，4fsc 抽样频率目前被广泛地采用。
二、量化等级
• 在全信号编码中，一般采用四舍五入的 均匀量化。主观实验表明，为获得满意 的图像质量，一般采用8bit量化。当编解 码次数较多时，考虑到量化噪波的累积， 应采用9-10bit量化。
3．2．2 分量编码
一、抽样频率 • 主观实验表明，当亮度信号Y的带宽为 5.8~6MHz、两个色差信号R-Y和B-Y的 带宽2MHz时，可获得满意的图像质量。 • 分量编码时，一般应先根据需要，用低 通滤波器适当地限制三个分量信号的带 宽。所选定的抽样频率应不小于2.2倍信 号最高频率。
• 三个分量信号的抽样频率之间以及它们与 行频之间，一般应有整数倍的关系，以便 于时分复用和形成正交抽样结构。• 考 虑 525 行 制 和 625 行 制 的 兼 容 性 ， Y/RY/B-Y的抽样频率为：13.5/6.75/6.75MHz。 • 色差信号的抽样频率为亮度信号的2/4，简 称为4：2：2标准。根据标准，525行制亮 度信号的每行样点数为858，625行制为864， 色差信号每行样点数均为亮度信号的一半 。
第3章 音频处理软件CoolEditPro-1
• 相位指声音处于左右声道中的位置（在听觉上的位置） 相位指声音处于左右声道中的位置（在听觉上的位置）
调整方法： 调整方法： • 右键单击，出现滑钮调整 右键单击， • 按住左键的同时鼠标上下拖动
裁剪音频波形
拖放鼠标， 拖放鼠标，选择需处理的音频波形
• 剪切（[编辑]—[剪切]） 剪切（ 编辑] 剪切] • 修剪到选区（[编辑]—[反向]） 修剪到选区（ 编辑] 反向]
要注意对录音电平（录音音量）的调整。 要注意对录音电平（录音音量）的调整。在录音时我 们要尽量保证录制的声音以最高电平进入麦克风。 们要尽量保证录制的声音以最高电平进入麦克风。声 音的电平越高，声音也就越清晰。不过， 音的电平越高，声音也就越清晰。不过，声卡对可处 理的声音电平也有一个限度，太高的电平会使声音出 理的声音电平也有一个限度， 现爆音，听起来不舒服。 现爆音，听起来不舒服。 数字音频中的声音强度与生活中的声音强度概念有所 不同，虽然单位都是dB 分贝）， dB（ ），且数字越高表示声 不同，虽然单位都是dB（分贝），且数字越高表示声 音强度越大。 生活中的声音强度都是正数， 音强度越大。但生活中的声音强度都是正数，最小的 声音被规定为0dB 而在数字音频领域中 0dB； 数字音频领域中， 声音被规定为0dB；而在数字音频领域中，声音强度则 以负数形式记录，最大的声音被规定为0dB，而最小的 以负数形式记录，最大的声音被规定为0dB， 0dB 声音是负无穷。 声音是负无穷。 为了录制的声音尽可能清晰， 为了录制的声音尽可能清晰，我们既需要尽量大的音 又不能超过系统可以接受的0dB最大音量， 0dB最大音量 量, 又不能超过系统可以接受的0dB最大音量，这是录 音时要严格掌握的尺度。 音时要严格掌握的尺度。
三、多轨音频编辑
调整方法： 调整方法： • 右键单击，出现滑钮调整 右键单击， • 按住左键的同时鼠标上下拖动
裁剪音频波形
拖放鼠标， 拖放鼠标，选择需处理的音频波形
• 剪切（[编辑]—[剪切]） 剪切（ 编辑] 剪切] • 修剪到选区（[编辑]—[反向]） 修剪到选区（ 编辑] 反向]
要注意对录音电平（录音音量）的调整。 要注意对录音电平（录音音量）的调整。在录音时我 们要尽量保证录制的声音以最高电平进入麦克风。 们要尽量保证录制的声音以最高电平进入麦克风。声 音的电平越高，声音也就越清晰。不过， 音的电平越高，声音也就越清晰。不过，声卡对可处 理的声音电平也有一个限度，太高的电平会使声音出 理的声音电平也有一个限度， 现爆音，听起来不舒服。 现爆音，听起来不舒服。 数字音频中的声音强度与生活中的声音强度概念有所 不同，虽然单位都是dB 分贝）， dB（ ），且数字越高表示声 不同，虽然单位都是dB（分贝），且数字越高表示声 音强度越大。 生活中的声音强度都是正数， 音强度越大。但生活中的声音强度都是正数，最小的 声音被规定为0dB 而在数字音频领域中 0dB； 数字音频领域中， 声音被规定为0dB；而在数字音频领域中，声音强度则 以负数形式记录，最大的声音被规定为0dB，而最小的 以负数形式记录，最大的声音被规定为0dB， 0dB 声音是负无穷。 声音是负无穷。 为了录制的声音尽可能清晰， 为了录制的声音尽可能清晰，我们既需要尽量大的音 又不能超过系统可以接受的0dB最大音量， 0dB最大音量 量, 又不能超过系统可以接受的0dB最大音量，这是录 音时要严格掌握的尺度。 音时要严格掌握的尺度。
三、多轨音频编辑
3章 数字音频处理技术
3 WMA文件
Windows Media Audio 7压缩的文件，其扩展名是.WMA， 主要优点是在较低的采样频率下保持良好的音质。
4 MIDI文件
乐器数字接口，文件扩展名为.mid。MIDI文件记录的是一 系列指令不是数字化后的波形数据，因此占用存储空间很小。 播放时使用软件波表，可以达到与真实乐器几乎一样的效果。
教学进程
3.2.5 数字音频处理
1 基本编辑
删除声音文件中不需要的声音片段，比如噪音、杂音、口 误、重复、过长的停顿等。
2 声道编辑
将单声道变成双声道的声音；或将双声道的变成单声道声 音以节省存储空间；或让声音交替地从左右声道发出，产生声 音的立体效果。
3 淡入淡出
常用于节目的开始、结尾和两段声音之间的过渡。
教学进程
主板
主机箱
声音适配器 数字信号
音频信号 音箱
音箱
● 作用: 数字信号与模拟信号之间的双向转换 ● 单板 (输出功率大，抗干扰，音质好) ● 主板集成 (易受干扰，性能指标比单板略差)
教学进程
2 声卡的结构体系
教学进程
3 声卡的分类 按连接方式分为：板卡式、集成式、外置式
4 声卡的性能指标 (1) 采样和量化能力 (2) 芯片类型 (3) 总线类型 (4) 输出声道数
1 WAV文件
WAV（Wave）文件，又名波形文件，扩展名为.WAV。是 Windows本身存放数字声音的标准格式，几乎所有的音频处理 软件都支持WAV格式。 质量较高，但文件体积大。
最简单的数字音频采集方式：利用Windows中的录音机通 过声卡进行采集。
教学进程
准备工作
麦克风已经插到声卡的MIC插孔上，且能正常工作。每次 用户打开录音机时，它都是等待录音的状态 。最后以以.wav的 音频文件格式保存
第3章CD唱机原理-课件
5页
2020/12/16
第3章 CD唱机原理
(二)RF放大器
激光头输出的电信号称为RF信号。 RF信号是仅数mV的微弱信号，必须先进行放大并进 行补偿、校正，转换为标准的EFM信号，才能被后续 的数字信号处理电路识别。 RF放大器输出信号幅度(测试点上)为0.8-1.2Vp-p。
CD光盘的信迹是由3－ 11T等9种不同长度的坑 槽组成，在光束扫描信 迹时，激光头输出RF信 号在示波器上可显示的 波形，这种波形称“眼 图”。
9页
2020/12/16
第3章 CD唱机原理
10页
2020/12/16
第3章 CD作用：再生位时钟(BCK)信号
EFM信号实际上就是一串由高、低电平构成的脉冲 串，其边沿变化包含了时间同步信息，这就是位时 钟信号，简称为BCK或BCLK。只有提取出位时钟信 号信息，才能将数码按编码的顺序和节奏分切，使 重放处理的码率，即单位时间内码的传输位数(bit数)， 与录制时完全一致。为了从串行的EFM信号中取出 各位数据，需要恢复位时钟(BCK)。位时钟恢复电路 采用数字锁相环PLL电路。
11页
2020/12/16
第3章 CD唱机原理
由光盘上读出的RF信号经整形形成EFM信号，和由 VCO出来的连续振荡波形进入相位比较器进行比较， 当频率不同(相位有差异时)，比较器输出极性不同的 控制电压，去控制VCO的振荡频率，从而保证输出 振荡频率为4.3218MHz，相位与EFM边沿同步的信号， 作为位时钟信号。 位时钟信号一路送到数字信号处理器中的其他电路， 去同步信号处理电路，使之能准确识读数据帧中的 各个数据段，以便进行帧解码。另一路送到CLV伺服 电路，控制主轴电动机使其线速度保持恒定。
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第三章录音技术基础知识
第三章录音技术基础知识内容提要录音方法有机械录音（唱片）、光学录音（电影片音迹）、磁性录音（磁带、磁盘等）、激光录音（光盘）和全固态录音（半导体存储器）等。
录音技术的发展日益增快，记录的音频信号从模拟向数字化转变；记录媒体自磁带到光盘再趋向于全固态。
随着数字化技术和芯片技术的发展，录音新产品层出不穷，普遍应用于各个领域。
本章介绍录音媒体的出现与发展概况，着重阐明普遍使用的磁带录音机的工作原理。
此外，还针对录音机在工作过程中出现的常见故障的应急排除处理加以表述。
第一节磁带录音机概述一、磁带录音机的产生与发展早在1880年就开始了各种磁性记录技术的实验研究工作。
1898年，丹麦科学家波尔森发明了人类历史上第一台磁性录音机。
这台录音机使用钢丝作为储存声音的磁性载体，用电磁铁作为录放音头，采用直接录音方式，信号失真严重，还音效果差，但是，这一实验却为磁记录技术的发展揭开了序幕。
1907年，波尔森又发明了钢丝式直流偏磁录音机，录音灵敏度和保真度都有较大改进，使录音机进入实用阶段。
此后的一段时期，磁性记录技术进展不快，直到上世纪20年代末期，由于出现了两项重大的技术突破，才使磁性录音机的录放质量达到较高的水平：其一，是在1927年，美国的卡尔森和卡潘特两人首次提出了使用交流偏磁的方法。
这项技术使得当时钢丝录音机的失真和信噪比得到了显著的改善。
其二，是在1928年，德国的弗勒玛提出了把磁性材料涂敷在纸带上代替钢丝的方法，这就是磁带的雏形。
此后不久，随着纸质、乙烯树脂和醋酸纤维质为带基的各种氧化物磁带的出现，从而迫使钢丝、钢带录音机逐渐退出历史舞台。
1935年，德国通用电气公司使用塑料带基磁带制成了世界上最早的磁带录音机，它是现代磁带录音机的始祖。
第二次世界大战期间，磁带录音机的发展受到严重影响，战争结束后，各国同时开展对磁带录音机的研制和技术交流。
在50年代，盘式磁带录音机和立体声录音机发展很快。
在60年代初期，许多国家对录音机的小型化和改进磁带的使用方法进行了大量的研究。
第3章声音2数字语音的压缩编码
通用性好，适用于任意类型的数字声音，
很成熟，有一系列国际标准：
CCITT G.711 PCM
64kb/s
CCITT G.721 ADPCM 32Kb/s
CCITT G.726 ADPCM 48, 32, 24, 16 Kb/s
已广泛应用于电话语音的中继线传输
2019/6/23
南京大学多媒体研究所
பைடு நூலகம்
优点: 压缩比较大
缺点: 信号源必须已知
示例: LPC
混合编码(Hybrid compression)
示例 : CELP
2019/6/23
南京大学多媒体研究所
7
三类语音编码器性能比较
语音质量
• 波形编译码器 优
(waveform codecs)
良
混合编码
波形编码
• 参数编译码器 中 差 (source codecs) 坏
南京大学多媒体研究所
23
2019/6/23
南京大学多媒体研究所
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G.722: 64 kbps的声音子带编码
8000, 2bits
XH 高频带
传输 4-8kHz ADPCM
16 kbps
16kHz, 正交
编码器
14bits,
数字声音
镜象
8000, 6bits
滤波
器
XL
低频带 48 kbps
M U X
语音生成模型
语音生成模型
南京大学多媒体研究所
重建的 语音
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语音生成过程（1）
空气由肺部呼出，经过声带，送入声道， 最后从嘴唇呼出，产生声音。
成年男子的声道平均长度约17cm，它 使声音信号具有短期相关性(持续时间1 ms左右)
第3章+数字声音编码(1)
人的听力
人耳对中频段1～3千赫的声音最为灵敏，对高、低 频段的声音，特别是低频段的声音则比较迟钝。
声音的主要研究领域
语音识别 将人类的语音中的词汇转换为计算机可读的输入
语音理解
让计算机知道人说的是什么
语音合成
让计算机能像我们人一样说话 比如从文本到声音
声音和语音的压缩
一些动物能感受的声音频率范围
Animal Elephant Dog Cat Bat Dolphin
Audible frequency range 05 – 12 000 Hz 40 – 45 000 Hz 45 – 85 000 Hz As high as 120 000 Hz As high as 200 000 Hz
SNR＝10lg[(Vsignal)2/(Vnoise)2]＝20lg(Vsignal/Vnoise)
其中，Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；
3.2.4 声音质量和数据率
表2–01 声音质量和数据率
质量
பைடு நூலகம்
采样频率 样本精度
(kHz)
(bit/s)
单道声/ 数据率(kB/s)
立体声
3.3 声音质量的MOS评分标准
声音质量的度量还有两种基本的方法：一种是客 观质量度量，另一种是主观质量度量。评价语音 质量时，有时同时采取两种方法评估，有时以主 观质量度量为主。
乐器数字接口（MIDI）
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) 电子乐器数字接口，是在音乐合成器(music synthesizers)、乐器(musical instruments)和 计算机之间交换音乐信息的一种标准协议。
利用马尔可夫模型进行音频信号处理的教程(七)
利用马尔可夫模型进行音频信号处理的教程音频信号处理是一门复杂而又有趣的学科，它涉及到信号处理、数学、计算机科学等多个领域的知识。
而马尔可夫模型是一种常用的概率模型，可以用来描述具有随机性质的系统。
在音频信号处理中，利用马尔可夫模型可以对声音进行建模和分析，从而实现语音识别、音频压缩等应用。
本文将介绍如何利用马尔可夫模型进行音频信号处理。
1. 音频信号处理概述音频信号处理是指对声音信号进行获取、传输、存储、处理和重现的过程。
在这个过程中，我们需要用到很多数学和工程技术的知识，比如数字信号处理、滤波、压缩编解码等。
而在音频信号处理中，我们经常需要对声音进行建模和分析，以实现语音识别、音频压缩、音频合成等功能。
2. 马尔可夫模型简介马尔可夫模型是一种描述随机过程的数学模型，它具有“马尔可夫性质”，即未来状态只依赖于当前状态，与过去状态无关。
马尔可夫模型可以用来描述许多具有随机性质的系统，比如天气预测、语音识别等。
在音频信号处理中，我们可以利用马尔可夫模型对声音进行建模和分析。
3. 马尔可夫模型在音频信号处理中的应用在音频信号处理中，马尔可夫模型可以用来对声音进行建模和分析。
比如在语音识别中，我们可以利用马尔可夫模型来对语音进行建模，然后利用这个模型来识别语音。
在音频压缩中，我们可以利用马尔可夫模型对声音进行建模和压缩，从而实现音频文件的压缩和存储。
此外，在音频合成中，我们也可以利用马尔可夫模型对声音进行建模和合成，从而实现合成声音的生成。
4. 利用马尔可夫模型进行音频信号处理的步骤利用马尔可夫模型进行音频信号处理，一般可以分为以下几个步骤：（1）数据采集：首先需要采集一定量的声音数据，这些数据将被用来建立马尔可夫模型。
（2）特征提取：接下来需要对采集到的声音数据进行特征提取，抽取出一些关键的声音特征，比如频谱特征、时域特征等。
（3）模型建立：然后利用特征提取的声音数据，建立马尔可夫模型。
这个模型将描述声音数据的变化规律，从而可以用来对声音进行建模和分析。
声学与声波信号处理：声音信号的频率与振幅分析与应用
研究成果总结
声学与声音 信号处理的
重要性
探索声音的本质
实际应用中 的挑战与机
遇
应对技术难题
未来发展趋势
未来声音信号处理技术将持续向着智能化、高效 化、精准化方向发展。声学研究领域也将不断探 索新的前沿领域，为科技创新注入新的活力。
结语
01 感谢聆听 02 欢迎交流讨论
03
声音信号处理技术的发展
探索不同动物的声音特点和意义
02 人类听觉特性
分析人类对不同声音频率和振幅的感知能力
03
声学信号处理在医学中的应用
医学影像声音辅助 诊断
通过声音辅助医学影像判 断病变情况 提升医学影像诊断效率
医学设备声学优化
优化医疗设备声音输出， 提升使用体验 减少医疗设备噪音对患者 的影响
声音信号处理在智能交通中的应用
行频域分析
频谱图解析
频谱图解析包括能量 谱密度图和相位谱密 度图，能够直观展示 声音信号在频域上的 特征和变化情况。
频谱特征提取
01 频率峰值提取
识别信号频谱中的主要频率成分
02 谱形特征提取
分析信号频谱的形状和特点
03
声音信号频谱分析综述
傅立叶变换原理
将声音信号从时域转换到 频域 分析声音信号的频率成分
去除背景噪音
02 滤波处理
去除干扰信号
03
声音信号的特征提取
频率分析
提取声音的频率信息 用于分析声音的音调
振幅分析
提取声音的强度信息 用于分析声音的音量
总结
声音信号的频率和振幅分析是声学与声波信号处 理中的重要内容，通过对声音信号的采集、处理 和特征提取，可以更好地理解声音的特性和应用。
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第 章 音频信息处理
3.1 基本概念 3.1.1 声音的基本特点 3.1.2 声音的音质、数据量与文件 声音的音质、 3.2 常见声音处理软件 3.3 数字化声音的获取 3.4 数字化声音的转换 3.5 声音处理 3.5.1 数字音频处理软件 GoldWave 3.5.2 文件操作与录音操作 3.5.3 选区的设置与操作 3.5.4 删除声音片断 3.5.5 恢复操作 3.5.6 制作静音 3.5.7 制作淡入、淡出效果 制作淡入、 3.5.8 制作回声 3.5.9 制作倒序声音 3.5.10 调整固有音量 3.5.11 剪贴板及其操作 3.5.12 调整时间和速度 3.5.13 频率均衡控制 3.5.14 声音合成 3.5.15 声道变换 3.5.16 响度控制 3.5.17 声音文件格式转换 3.5.18 直接从音乐CD上获得声音 直接从音乐CD上获得声音
XUST
2
3.1 基本概念
● 声音是指自然声。声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量 声音是指自然声。声音是振动的波， ● 声音的三个重要特性 ● 振幅——波的高低幅度，表示声音的强弱 振幅——波的高低幅度 波的高低幅度， ● 周期——两个相邻波之间的时间长度 周期——两个相邻波之间的时间长度 ● 频率——每秒钟振动的次数，以Hz为单位 频率——每秒钟振动的次数 每秒钟振动的次数， Hz为单位
1
3
XUST
教学目标
●理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； 理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； ●了解音频文件的格式； 了解音频文件的格式； ●理解音频数据的压缩技术； 理解音频数据的压缩技术； ●掌握数字音频信息处理的基本方法。 掌握数字音频信息处理的基本方法。
XUST
8
3.2 常见声音处理软件
● GoldWave —— 是一个集声音编辑，播放，录制，和转换的音频工 是一个集声音编辑，播放，录制，
具，体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。 体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。
● Cool Edit Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软 Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软
XUST
9
3.3 数字化声音的获取
● 声音采样 —— 把声音按照固定的时间间隔，转换成由有限个数字 把声音按照固定的时间间隔，
表示的离散序列 声音采样 11011100 11001101
● 采样频率 —— 在一定的时间间隔内采集的样本数量
(采样频率越高，音质越好，数据量也越大) 采样频率越高，音质越好，数据量也越大)
● GoldWave —— 免费共享软件，配有汉化补丁 免费共享软件， ● GoldWave的主要功能 GoldWave的主要功能 ● 录音——以多种采样频率录音, 时间不受限制 录音——以多种采样频率录音 以多种采样频率录音, ● 声音剪辑——去掉声音片段，把片段复制到 声音剪辑——去掉声音片段 去掉声音片段， ECHO PITCH MIX STOP
振幅
3.1.1 声音的基本特点
● 声音如何传播 ● 声音依靠介质的振动进行传播。 声音依靠介质的振动进行传播。 ● 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样， 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样，
周期
导致声音在不同介质中传播的距离不同。 导致声音在不同介质中传播的距离不同。
XUST
3
● 声音的频率
● Samplitude——是德国SEK’D公司生产，被誉为“计算机音频工 Samplitude——是德国 是德国SEK’ 公司生产，被誉为“
作站 软件之王”。它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 软件之王” 它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、缩混和母盘 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。
XUST
6
声音的音质、 3.1.2 声音的音质、数据量与文件
● 音质——声音的质量。与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好 音质——声音的质量 与频率范围成正比， 声音的质量。 ● 数据量与文件
采样频率 Hz 11,025 22,050 44,100 11,025 22,050 44,100
数据长度 bit 8 8 8 16 16 16
.cda
准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件 准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件
● MP3 (MPEG-1 layer3音频压缩标准)压缩音 (MPEG- layer3音频压缩标准 压缩音 音频压缩标准)
.mp3
频文件必须经过解压缩， 频文件必须经过解压缩，数据量小 必须经过解压缩
● MIDI (Musical Instrument Digital Interface)乐器接口文件 (M nterface)乐器接口文件
.mid
用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，数据量小 用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，
● CDA (CD Audio)激光音频 (CD udio)激光音频
次声波 <20Hz
人耳可听域 20～ 20～20,000Hz
超声波 >20,000Hz
男 声 源 种 类 女 电
性 性 话
语 语 语
音 音 音
100Hz ～ 9,000Hz 150Hz ～ 10,000Hz 300Hz ～ 3,400Hz 50Hz ～ 7,000Hz 20Hz ～ 15,000Hz 10Hz ～ 40,000Hz
● 播放控制
播放选区声音
用户播放
停止 录音
音量调整 声道平衡调整 速度调整
左声道
右声道
(不影响编辑结果) 不影响编辑结果)
设备控制器
● 无声故障的处理
(1) 单击
(音量) 图标，去掉“√” 音量) 图标，去掉“
(2) 参见“录音失败的处理”一节 参见“录音失败的处理”
XUST
18
● 设置软件的工作状态 ● 注册
不少人把Cool Edit形容为音频 绘画”程序。 形容为音频“ 件。不少人把Cool Edit形容为音频“绘画”程序。
●Adobe Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，提供简便灵 Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，
活的工作流程。它为在影音工作室、广播和音 活的工作流程。它为在影音工作室、 频后期制作方面的专业人员设计， 频后期制作方面的专业人员设计，可提供先进 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。
(高 )
● 音强 —— (强弱) 强弱)
(弱 )
(强 )
(停 )
● 音色 —— (特质) 特质)
● 声音的连续性
钢琴
吉他
小号
小提琴
● 声音在时间轴上是连续信号，具有连续性和过程性 声音在时间轴上是连续信号， ● 构成声音的数据前后之间具有强烈的相关性 ● 声音具有实时性，对处理声音的硬件和软件提出很高的要求 声音具有实时性，
图标
XUST
13
3.4 数字化声音的转换
● [操作步骤] 操作步骤]
(1) 选择“程序→附件→娱乐→录音机” 选择“程序→附件→娱乐→录音机” (2) 选择“文件→打开” 选择“文件→打开” (3) 选择需转换的音频文件 (4) 单击“打开”按钮 单击“打开” (5) 选择“文件→属性” 选择“文件→属性” (6) 单击“开始转换”按钮 单击“开始转换” (7) 选择属性(采样频率) 选择属性(采样频率) (8) 单击“确定”按 单击“确定” 钮 (9) 如不满意，可从步骤(2)重 如不满意，可从步骤(2)重 新开始 (10) 选择“文件→另存为”菜单，保存文件 选择“文件→另存为”菜单，
数据量／分钟 数据量／ 0.66 MB 1.32 MB 2.64 MB 1.32 MB 2好 优秀
XUST
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● 文件
● WAVE (Waveform Audio)波形音频文件 (Waveform Audio)波形音频文件
.wav
多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形， 多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大
音频处理效果
其他乐段中，连接两段声音等 其他乐段中，
● 合成声音——把多个声音素材叠加在一起， 合成声音——把多个声音素材叠加在一起 把多个声音素材叠加在一起，
生成混合效果等
● 增加特效——增加混响时间 (润色声音)、回 增加特效——增加混响时间 润色声音)
声效果、改变频率、淡入、 声效果、改变频率、淡入、淡 出效果、形成倒序声音效果 出效果、
XUST
14
3.5 声音处理
● 声音处理主要手段
剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 生成淡入淡出效果、响度控制、调整音频特性等 生成淡入淡出效果、响度控制、
● 声音应用领域
应用场合 语音、 国际互联网 (语音、简单乐曲 语音 简单乐曲) 效果音、 游戏 (效果音、效果音乐 效果音 效果音乐) 提示音) 多媒体自学读物 (提示音 提示音 语音、 电子教案 (语音、效果音 语音 效果音) 多媒体宝典、 乐曲、 多媒体宝典、大全 (乐曲、语音 乐曲 语音) 音乐、 多媒体音乐鉴赏 (音乐、解说 音乐 解说)
SPEAKER
声卡
LINE IN
MIC
500mV 1mV 插头: 插头: φ3.5mm/stereo
(2) 单击“录音”按钮, 开始录 单击“录音”按钮, 音 (录音时间为60秒) 录音时间为60秒
XUST
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● 录音失败怎么办
(1) 鼠标左键双击任务栏右侧 (2) 检查“波形”是否 检查“波形” 被选择 — “√” (3) 选择“选项→属性” 选择“选项→属性” (4) 选择“录音”选项 选择“录音” (5) 检查: 检查: 录音控制“√” 录音控制“ 线路输入“√” 线路输入“ 麦克风 “√” (6) 单击“确定”按 单击“确定” 钮
3.1 基本概念 3.1.1 声音的基本特点 3.1.2 声音的音质、数据量与文件 声音的音质、 3.2 常见声音处理软件 3.3 数字化声音的获取 3.4 数字化声音的转换 3.5 声音处理 3.5.1 数字音频处理软件 GoldWave 3.5.2 文件操作与录音操作 3.5.3 选区的设置与操作 3.5.4 删除声音片断 3.5.5 恢复操作 3.5.6 制作静音 3.5.7 制作淡入、淡出效果 制作淡入、 3.5.8 制作回声 3.5.9 制作倒序声音 3.5.10 调整固有音量 3.5.11 剪贴板及其操作 3.5.12 调整时间和速度 3.5.13 频率均衡控制 3.5.14 声音合成 3.5.15 声道变换 3.5.16 响度控制 3.5.17 声音文件格式转换 3.5.18 直接从音乐CD上获得声音 直接从音乐CD上获得声音
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3.1 基本概念
● 声音是指自然声。声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量 声音是指自然声。声音是振动的波， ● 声音的三个重要特性 ● 振幅——波的高低幅度，表示声音的强弱 振幅——波的高低幅度 波的高低幅度， ● 周期——两个相邻波之间的时间长度 周期——两个相邻波之间的时间长度 ● 频率——每秒钟振动的次数，以Hz为单位 频率——每秒钟振动的次数 每秒钟振动的次数， Hz为单位
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教学目标
●理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； 理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； ●了解音频文件的格式； 了解音频文件的格式； ●理解音频数据的压缩技术； 理解音频数据的压缩技术； ●掌握数字音频信息处理的基本方法。 掌握数字音频信息处理的基本方法。
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3.2 常见声音处理软件
● GoldWave —— 是一个集声音编辑，播放，录制，和转换的音频工 是一个集声音编辑，播放，录制，
具，体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。 体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。
● Cool Edit Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软 Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软
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3.3 数字化声音的获取
● 声音采样 —— 把声音按照固定的时间间隔，转换成由有限个数字 把声音按照固定的时间间隔，
表示的离散序列 声音采样 11011100 11001101
● 采样频率 —— 在一定的时间间隔内采集的样本数量
(采样频率越高，音质越好，数据量也越大) 采样频率越高，音质越好，数据量也越大)
● GoldWave —— 免费共享软件，配有汉化补丁 免费共享软件， ● GoldWave的主要功能 GoldWave的主要功能 ● 录音——以多种采样频率录音, 时间不受限制 录音——以多种采样频率录音 以多种采样频率录音, ● 声音剪辑——去掉声音片段，把片段复制到 声音剪辑——去掉声音片段 去掉声音片段， ECHO PITCH MIX STOP
振幅
3.1.1 声音的基本特点
● 声音如何传播 ● 声音依靠介质的振动进行传播。 声音依靠介质的振动进行传播。 ● 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样， 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样，
周期
导致声音在不同介质中传播的距离不同。 导致声音在不同介质中传播的距离不同。
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● 声音的频率
● Samplitude——是德国SEK’D公司生产，被誉为“计算机音频工 Samplitude——是德国 是德国SEK’ 公司生产，被誉为“
作站 软件之王”。它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 软件之王” 它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、缩混和母盘 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。
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声音的音质、 3.1.2 声音的音质、数据量与文件
● 音质——声音的质量。与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好 音质——声音的质量 与频率范围成正比， 声音的质量。 ● 数据量与文件
采样频率 Hz 11,025 22,050 44,100 11,025 22,050 44,100
数据长度 bit 8 8 8 16 16 16
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准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件 准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件
● MP3 (MPEG-1 layer3音频压缩标准)压缩音 (MPEG- layer3音频压缩标准 压缩音 音频压缩标准)
.mp3
频文件必须经过解压缩， 频文件必须经过解压缩，数据量小 必须经过解压缩
● MIDI (Musical Instrument Digital Interface)乐器接口文件 (M nterface)乐器接口文件
.mid
用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，数据量小 用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，
● CDA (CD Audio)激光音频 (CD udio)激光音频
次声波 <20Hz
人耳可听域 20～ 20～20,000Hz
超声波 >20,000Hz
男 声 源 种 类 女 电
性 性 话
语 语 语
音 音 音
100Hz ～ 9,000Hz 150Hz ～ 10,000Hz 300Hz ～ 3,400Hz 50Hz ～ 7,000Hz 20Hz ～ 15,000Hz 10Hz ～ 40,000Hz
● 播放控制
播放选区声音
用户播放
停止 录音
音量调整 声道平衡调整 速度调整
左声道
右声道
(不影响编辑结果) 不影响编辑结果)
设备控制器
● 无声故障的处理
(1) 单击
(音量) 图标，去掉“√” 音量) 图标，去掉“
(2) 参见“录音失败的处理”一节 参见“录音失败的处理”
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● 设置软件的工作状态 ● 注册
不少人把Cool Edit形容为音频 绘画”程序。 形容为音频“ 件。不少人把Cool Edit形容为音频“绘画”程序。
●Adobe Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，提供简便灵 Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，
活的工作流程。它为在影音工作室、广播和音 活的工作流程。它为在影音工作室、 频后期制作方面的专业人员设计， 频后期制作方面的专业人员设计，可提供先进 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。
(高 )
● 音强 —— (强弱) 强弱)
(弱 )
(强 )
(停 )
● 音色 —— (特质) 特质)
● 声音的连续性
钢琴
吉他
小号
小提琴
● 声音在时间轴上是连续信号，具有连续性和过程性 声音在时间轴上是连续信号， ● 构成声音的数据前后之间具有强烈的相关性 ● 声音具有实时性，对处理声音的硬件和软件提出很高的要求 声音具有实时性，
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3.4 数字化声音的转换
● [操作步骤] 操作步骤]
(1) 选择“程序→附件→娱乐→录音机” 选择“程序→附件→娱乐→录音机” (2) 选择“文件→打开” 选择“文件→打开” (3) 选择需转换的音频文件 (4) 单击“打开”按钮 单击“打开” (5) 选择“文件→属性” 选择“文件→属性” (6) 单击“开始转换”按钮 单击“开始转换” (7) 选择属性(采样频率) 选择属性(采样频率) (8) 单击“确定”按 单击“确定” 钮 (9) 如不满意，可从步骤(2)重 如不满意，可从步骤(2)重 新开始 (10) 选择“文件→另存为”菜单，保存文件 选择“文件→另存为”菜单，
数据量／分钟 数据量／ 0.66 MB 1.32 MB 2.64 MB 1.32 MB 2好 优秀
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● 文件
● WAVE (Waveform Audio)波形音频文件 (Waveform Audio)波形音频文件
.wav
多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形， 多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大
音频处理效果
其他乐段中，连接两段声音等 其他乐段中，
● 合成声音——把多个声音素材叠加在一起， 合成声音——把多个声音素材叠加在一起 把多个声音素材叠加在一起，
生成混合效果等
● 增加特效——增加混响时间 (润色声音)、回 增加特效——增加混响时间 润色声音)
声效果、改变频率、淡入、 声效果、改变频率、淡入、淡 出效果、形成倒序声音效果 出效果、
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3.5 声音处理
● 声音处理主要手段
剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 生成淡入淡出效果、响度控制、调整音频特性等 生成淡入淡出效果、响度控制、
● 声音应用领域
应用场合 语音、 国际互联网 (语音、简单乐曲 语音 简单乐曲) 效果音、 游戏 (效果音、效果音乐 效果音 效果音乐) 提示音) 多媒体自学读物 (提示音 提示音 语音、 电子教案 (语音、效果音 语音 效果音) 多媒体宝典、 乐曲、 多媒体宝典、大全 (乐曲、语音 乐曲 语音) 音乐、 多媒体音乐鉴赏 (音乐、解说 音乐 解说)
SPEAKER
声卡
LINE IN
MIC
500mV 1mV 插头: 插头: φ3.5mm/stereo
(2) 单击“录音”按钮, 开始录 单击“录音”按钮, 音 (录音时间为60秒) 录音时间为60秒
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● 录音失败怎么办
(1) 鼠标左键双击任务栏右侧 (2) 检查“波形”是否 检查“波形” 被选择 — “√” (3) 选择“选项→属性” 选择“选项→属性” (4) 选择“录音”选项 选择“录音” (5) 检查: 检查: 录音控制“√” 录音控制“ 线路输入“√” 线路输入“ 麦克风 “√” (6) 单击“确定”按 单击“确定” 钮