02 音频信息的获取与处理

第2章音频信息的获取与处理2.1数字音频基础

2.1.1模拟音频和数字音频

2.1.2音频的数字化

1. 采样频率

2. 量化数据位数(也称量化级、样本尺寸等)

图2.1声音波形的采样和量化

3. 单声道与双声道

4. 数字音频的存储

2.1.3数字音频的文件格式

1. 波形音频

2. VOC文件

3. MIDI文件

4. CMF文件

5. CD音频

2.1.4音频信号的特点

2.1.5 3D音频

1. DirectSound 3D

2. Aureal 3D

3. EAX

4. Sensaura

5. Qsound

6. IAS

2.2声卡的组成与工作原理

2.2.1声卡的功能、技术指标与分类

1. 声卡的功能

2. 声卡的技术指标

3. 声卡的分类

2.2.2声卡的组成和布局

图2.2典型声卡的平面图1. MIDI/GAME端口

图2.3 MIDI及游戏摇杆接口

2. I/O接口

图2.4声卡的I/O端口

3. CD-ROM接口

4. 声音处理芯片

5. 功率放大芯片

6. 跳线和SB-link接口

2.2.3声卡的工作原理

图2.5声卡原理框图

2.2.4 SPDIF数字音频接口

1. SPDIF概述

2. SPDIF在多媒体声卡上应用的优势和不足2.2.5音频卡的发展和改进

1. 改善声音质量

2. 统一音频卡标准

3. 简化安装的即插即用音频卡

4. 三维环绕立体声

5. 全双工声音处理

6. 与通信技术的结合

7. 单一芯片

2.3音频编码基础和标准

2.3.1音频编码的基础

1. 时域信息的冗余度

2. 频域信息的冗余度

3. 人的听觉感知机理

4. 音频编码的分类

2.3.2音频编码标准

1. G.711

图2.6正输入码与A律输出码的关系

图2.7 ADPCM编码器和解码器的框图

4. G.728

图2.8 CELP编码和解码器5. MPEG中的音频编码

图2.9音频编码器基本结构框图

图2.10音频解码器结构框图6. AC-3编码和解码

图2.11 AC-3 5.1声道

图2.12 AC-3可编程解码器

图2.13 AC-3编码器框图

图2.14 AC-3编码流程图

图2.15同步帧结构图

图2.16 AC-3解码器框图

2.4音乐合成和MIDI规范

2.4.1音乐合成

图2.17 YM3812管脚排列

图2.18音乐系统框图2.4.2 MIDI规范

1. MIDI的基本术语

2. MIDI和多媒体PC

图2.19 MIDI乐器音的连接

3. MIDI 1.0的技术规范

图2.20 MIDI的接口电路

2.5语音识别

2.5.1语音识别的发展和分类

2.5.2汉语语音识别系统的工作原理及其应用

1. 汉语本身的特点对语音识别系统的影响

2. 汉语语音识别系统的工作原理

图2.21汉语听写机的系统结构

图2.22预切分状态图

图2.23语音流自动切分引擎层次示意图

3. 语音识别技术的应用

小结

习题

2.1数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是_______。

(A) 数字编码器(B) 数字解码器(C) 模拟到数字的转换器(A/D转换器)

(D) 数字到模拟的转换器(D/A转换器)

2.2音频卡是按_______分类的。

(A) 采样频率(B) 声道数(C) 采样量化位数(D) 压缩方式

2.3两分钟双声道、16位采样位数、22.05 kHz采样频率声音的不压缩的数据量是_______。

(A) 5.05 MB (B) 10.58 MB (C) 10.35 MB (D) 10.09 MB

2.4目前音频卡具备以下_______功能。

(1) 录制和回放数字音频文件(2) 混音(3) 语音特征识别

(4) 实时解压缩数字单频文件

(A) (1)、(3)、(4) (B) (1)、(2)、(4) (C) (2)、(3)、(4) (D) 全部

2.5_______是目前音频卡所支持的。

(A) 20 kHz(B) 22.05 kHz(C) 100 kHz(D) 50 kHz

2.61984年公布的音频编码标准G.721采用的是_______编码。

(A) 均匀量化(B) 自适应量化(C) 自适应差分脉冲(D) 线性预测

2.7 AC3数字音频编码提供了5个声道的频率范围是_______。

(A) 20 Hz到2 kHz (B) 100 Hz到1 kHz

(C) 20 Hz到20 kHz (D) 20 Hz到200 kHz

2.8 MIDI的音乐合成器有_______。

(1) FM (2) 波表(3) 复音(4) 音轨

(A) 仅(1) (B) (1)、(2) (C) (1)、(2)、(3) (D) 全部

2.9下列采集的波形声音质量最好的是_______。

(A) 单声道、8位量化、22.05 kHz采样频率

(B) 双声道、8位量化、44.1 kHz采样频率