声音的数字化表示
请简述声音数字化过程及主要参数。
声音数字化过程及主要参数声音数字化是将声波转换成数字信号的过程，它是数字音频技术的基础。
声音数字化技术的发展，为音频录制、处理、存储和传输提供了重要的手段，极大地推动了音频产业的发展。
本文将围绕声音数字化过程及其主要参数展开阐述。
一、声音数字化的过程声音数字化是通过模拟到数字转换器（ADC）实现的。
其基本过程如下：1. 声音采样声音信号是一种连续的模拟信号，要进行数字化，首先需要将其进行采样。
采样是在规定的时间间隔内，对声音信号进行离散取样，获取一系列的采样点。
采样频率是决定声音数字化质量的关键参数，一般情况下，采样频率越高，数字化的声音质量越好，音频的频率响应也越宽。
2. 量化在采样后，需要对采样点的幅度进行量化。
量化是指将连续的信号幅度转换成离散的数字值。
量化的精度决定了数字化声音的分辨率，也就是声音的动态范围。
一般来说，量化位数越多，声音的动态范围越宽，音质也就越好。
3. 编码经过量化后，需要将量化得到的数字值编码成二进制数，以便存储和传输。
编码方式有许多种，常见的有脉冲编码调制（PCM）和压缩编码，其中PCM是最常用的编码方式。
以上三个步骤完成后，声音信号就被数字化了，可以被存储、处理和传输。
二、声音数字化的主要参数声音数字化的质量取决于多个参数，以下是一些重要的参数：1. 采样频率采样频率是指每秒钟采集的采样点数量，它决定了声音信号的频率范围。
常见的采样频率有8kHz、16kHz、44.1kHz、48kHz等，其中44.1kHz和48kHz是CD音质的标准采样频率。
2. 量化位数量化位数是指用来表示采样点幅度的二进制位数，它决定了声音的动态范围。
通常的量化位数有8位、16位、24位等，其中16位是CD 音质的标准量化位数。
3. 编码方式编码方式决定了声音数字化的压缩算法，不同的编码方式对声音质量和文件大小有不同的影响。
PCM编码是无损压缩的编码方式，压缩编码则可以在减小文件大小的同时保持较高的音质。
名词解释声音的数字化
名词解释声音的数字化声音的数字化是指将声音信号转换为数字化的格式并进行存储、处理和传输的过程。
数字化技术的出现和发展在很大程度上改变了人们对声音的感知和交流方式，为音乐、广播、电影等领域带来了前所未有的发展机遇。
一、数字化技术的背景和原理在数字化技术出现之前，声音的存储和传输通常是通过模拟信号的方式进行的。
模拟信号是一种连续变化的电压或电流波形，它能够准确地描述声音的特征，但却难以长时间保存和远距离传输。
为了解决这个问题，人们开始研究将声音信号转换为数字信号的方法。
数字化技术的核心原理是采样和量化。
采样是指以一定的时间间隔对声音信号进行离散取样，将连续变化的模拟信号转换为一系列离散的抽样点。
量化是指将每个抽样点的幅度值转换为一系列数字值，通常使用二进制编码表示。
将采样和量化结合起来，就可以将声音信号转换为数字化的格式。
二、数字化技术的应用领域声音的数字化技术广泛应用于音乐、广播、电影等领域。
在音乐领域，数字化技术使得音乐作品的录制、编辑和创作更加方便和灵活。
音乐制作人可以通过数字化工具对音乐进行多次录制和编辑，从而达到更好的音质效果。
此外，数字化技术还为音乐播放器的发展提供了基础，人们可以通过智能手机、MP3等设备随时随地欣赏自己喜爱的音乐。
在广播和电影领域，数字化技术的应用也非常广泛。
通过数字化技术，广播和电视节目可以进行远程传输和播放，大大扩展了传媒的覆盖范围。
此外，数字化技术的应用使得广播和电视节目的制作更加高效和节省成本，提高了节目的质量和观赏性。
除了音乐、广播和电影，声音的数字化技术还应用于语音识别、语音合成等领域。
语音识别技术通过将人的语音信号转换为数字信息，实现机器自动识别和解析人的语音指令。
语音合成技术则是将文字信息转换为声音信号，使机器能够模拟人的语音进行交流。
三、声音数字化技术的挑战和改进声音数字化技术的发展也面临一些挑战。
最主要的挑战之一是保持音质的高保真性。
由于采样和量化过程的限制，数字化声音的音质通常会有一定的损失。
数字化声音——精选推荐
数字化声音1.声音声音是多媒体计算机中最重要的媒体之一，它除了带来令人惊奇的效果外，还在很大程度上影响了展示效果，声音可使电影从沉闷变为热闹，从而引导、刺激观众的兴趣。
数字化声音就是要把声音由模拟信号转变为数字信号。
声音按用途分类包括3种，即语音、音乐、音效，可以用波形来表示。
在使用Windows附件中的录音机程序录制声音的过程中，可以看到录音机程序中表示声音的波形，如图2-5-1所示。
[音乐欣赏]图2-5-1双声道声音的波形声音电信号的主要参数是频率和振幅。
频率是指每秒钟正弦波形振动的次数，频率越高，声音音调越高(高音)，反之，声音越低沉(低音)。
振幅表示声音音量的的大小，振幅越大，声音越响亮。
2.数字化声音普通磁带或唱片上录制的声音是模拟信号(以波形表示)，计算机直接处理的信号必须是经过二进制编码的数字化信号。
数字化声音就是将模拟的声音信号转变为数字信号，以解决声波在计算机中的存储、编辑、处理、播放等问题。
将模拟声音信号转换成数字声音信号的模/数转换(A/D或ADC)包括采样和量化两个过程，如图2-5-2所示，可以通过多媒体计算机的声卡来进行。
图2-5-2采样与量化(1)采样采样就是将时间上连续的声波信号按特定的时间间隔进行分割，从而得到一系列不连续的点，这些点大致可以代表原始模拟信号的变化情况。
单位时间采样的次数称为采样频率。
采样频率越高，这些点越密集，跟原始信号就越接近，失真就越小，就越能逼真地还原原有信号的信息，数据量也就越大，所以要在精确度和数据量之间合理地兼顾。
对声音进行采样的3种标准以及采样频率分别为：语音效果(11 kHz)、音乐效果(22.05 kHz)、高保真效果(44.1 kHz)。
目前声卡的最高采样率为44.1 kHz。
(2)量化量化是用二进制数来记录采样所得到的不连续点的声波幅值，对声波每次采样后存储、记录声音振幅所用的位数称为采样位数。
16位声卡的采样位数是16。
量化位数决定了音乐的动态范围，量化位数有8位和16位两种。
了解计算机声音处理的基本原理和技术
了解计算机声音处理的基本原理和技术计算机声音处理的基本原理和技术计算机声音处理是一项涉及音频信号的技术，它广泛应用于音乐产业、通信系统、声音合成以及数字媒体等领域。
本文旨在介绍计算机声音处理的基本原理和技术，以帮助读者了解这一领域的重要概念和方法。
一、声音的数字化表示计算机声音处理的基本原理是将声音信号转化为数字信号进行处理。
声音是一种连续的波动，而计算机处理的基本单元是离散的数字。
因此，需要对声音进行采样和量化。
1. 采样采样是指在一段时间内，按照一定的频率对声音信号进行测量，并将其转化为数字信号。
采样过程中，需要确定采样率。
常用的采样率为44.1kHz或48kHz，这意味着每秒钟会进行44100次或48000次采样。
2. 量化量化是将每个采样点的幅度值转化为一个数字值。
这个数字值的大小取决于量化位数。
常用的量化位数为16位或24位，即每个采样点的幅度值用16位或24位的二进制数来表示。
二、声音的编码和解码声音的数字化表示使得计算机能够对其进行处理，但同时也需要一种编码和解码的方式，使得数据可以在播放和存储中进行传输。
1. 压缩编码压缩编码是一种将音频数据进行压缩以减小文件大小的技术。
常见的压缩编码算法有MP3、AAC等，它们能够利用声音的特点进行数据压缩，以减小存储和传输的成本。
2. 解码解码是将压缩编码后的音频数据还原为原始的数字音频信号的过程。
解码需要使用相应的解码算法和解码器，以还原压缩前的音质。
三、声音处理的技术声音处理的技术主要包括滤波、增益控制、混响、均衡器等。
这些技术可以使得音频信号经过处理后具有更好的效果和音质。
1. 滤波滤波是指通过滤波器对音频信号进行处理，以去除或增强特定频率的声音。
低通滤波器可以去除高频噪音，高通滤波器可以去除低频噪音，而带通滤波器可以保留特定频率区间的声音。
2. 增益控制增益控制是指调整音频信号的音量大小。
通过增益控制技术，可以使得音频信号的音量在适当范围内，以达到更好的听感效果。
声音的数字化过程
声音的数字化过程
声音是无形的，但它依然可以被感受到。
为了允许人们录制、存储和传播声音，需要将声音数字化。
数字化过程是将声音信号转换成数字信号的过程，以便进行存储和加工。
数字化声音的过程，其实是声音信号在时间轴上的采样，采样的方式是将一定的信号时间段，以离散的步骤采样，并将采样值保存为数字。
数字化的过程，大体上可分为三个步骤：模拟采样、模数转换，以及压缩。
首先，声音信号必须被采样，以便将其转换为数字。
这个过程就是模拟采样。
此外，模拟采样还涉及将模拟信号转换为数字信号，一般称为模数转换（ADC）。
最后，压缩过程压缩从输入设备捕获的声音，从而减少所需的存储空间。
有许多种不同的数字格式可以用来存储和传输声音。
常见的数字格式包括具有损耗的格式，如MP3，以及无损的格式，如WAV。
MP3
和WAV都是广泛使用的数字声音格式，不同的格式有不同的优点和缺点，但在存储和传输视频和音频文件方面，MP3是常用的格式。
数字化声音也可以用来处理音频信号，以改变音调，增强音色，以及添加额外的效果。
一些声音处理器使用数字信号处理器，这些处理器可以调整音频信号的特定频率段，使音色更加平滑或增强了音色。
此外，数字处理还可以改变信号的音量、延迟和混响效果等，可以模拟复杂的音色效果。
综上所述，数字化过程是将声音信号转换成数字信号的过程，以
便进行存储和加工。
声音的数字化过程涉及三个步骤：模拟采样、模数转换，以及压缩。
也可以将声音转换为数字格式，以便音频文件存储和传播。
数字信号处理器也可以用来模拟复杂的音色效果，以丰富音乐的表现力。
信息技术选修教材 第三章 声音
第三章声音一、声音的数字化表示：①声音的三个要素：音调、音强和音色②音频文件的格式：WA V格式：涉与到软件调用是首选，因为它的兼容性最好。
MIDI格式：乐器数字接口的缩写。
由电子乐器制造商建立的一个通信标准，用以规定计算机音乐程序和其他电子设备之间交换信息的格式。
MP3格式：RA：体积小适合在网络上传输。
1.如下采样的波形声音质量最好的是〔〕。
A.单声道、8位量化、44.1kHz采样频率B.双声道、8位量化、22.05kHz采样频率C.双声道、16位量化、44.1kHz采样频率D.单声道、16位量化、22.05kHz采样频率2、下述声音分类中质量最好的是〔〕。
A．数字激光唱盘 B.调频无线电广播C．调幅无线电广播 D.3、在声音的数字化过程中，采样频率越高，声音的______ 越好。
A、保真度B、失真度C、噪音D、精度4、使用数字波形法表示声音信息是，采样频率越高，如此数据量______ 。
A、越大B、越小C、恒定D、不能确定5、使用数字波形法表示声音信息是，采样频率越高，如此声音质量______ 。
A、越好B、越差C、不变D、不能确定6、声音与视频信息在计算机内是以______ 表示的。
A、模拟信息B、模拟信息或数字信息C、数字形式D、二进制形式的数字7、使用16位二进制表示声音与使用8位二进制表示声音效果相比，前者______。
A、噪音小，保真度低，音质差B、噪音小，保真度高，音质好C、噪音大，保真度高，音质好D、噪音大，保真度低，音质差8、MIDI是各种电子乐器实现乐谱的数字______ 。
A、通信接口B、通信电缆C、编码方法D、编码标准9、声音卡有______ 两种。
A、4位和8位B、16位和8位C、32位和8位D、16位和32位10、声音卡是用于处理______ 。
A、音频信息B、视频信息C、声音压缩D、声音复原11、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〕答：〔C〕12、音频卡是按〔〕分类的。
声音的数字化相关内容
1.声音的数字化相关内容（1）采样：曲线代表声波曲线，是连续变化的模拟量，时间轴以一种离散分段的方式来表示，并且波形以固定的时间间隔来测量其值。
采样分辨率：即采样位数，常见的有8位、16位、24位、32位。
采样位数越大，分辨率越高，失真度越小。
采样速率：常用的采样频率有11.025khz、22.05khz、44.1khz、和48khz几个等级，采样速率越高，音质越真实。
（2）量化：本质是A/D转换，也可以看作是采样时间内测量模拟信息值的过程。
量化位数：是指描述每个采样点值得二进制位数。
常用的量化位数为8位和16位。
量化分为：A:均匀量化是一种把输入信号的取值域等间隔分割的量化。
均匀量化的好处就是编解码的很容易，但要达到相同的信噪比占用的带宽要大。
B:非均匀量化是一种在输入信号的动态范围内量化间隔不相等的量化。
它与均匀量化相比，有两个主要的优点:（1）当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度时，非均匀量化器的输出端可以较高的平均信号量化噪声功率比;（2）非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。
因此，量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。
（3）滤波：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。
分经典滤波和现代滤波。
（4）混叠：对连续信号进行等间隔采样时，如果不能满足采样定理，采样后信号的频率就会重叠，即高于采样频率一半的频率成分将被重建成低于采样频率一半的信号。
（5）编码：本质就是压缩，分为有有损压缩和无损压缩。
波形的主要参数包括：采样频率、采样精度、声道数、使用压缩编码方法以及比特率，也成为码率，它是指每秒钟数据量。
码率的计算公式：波形声音的码率=取样频率*量化位数*声道数声道数：包括单声道、双声道和多声道。
常见的有8位单声道、8位立体声道、16位立体声、多通道16位立体声、多通道24位立体声。
2.简述滤波的基本原理、傅里叶图像滤波技术应用。
第3章声音的数字化PPT课件
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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
1.1：数字化声音
第一讲：数字化声音一、教学目标1、了解声音数字化过程2、影响数字化声音的两个要素3、理解声音数字化的表示方法二、重点、难点模拟声音与数字声音的转化三、教学过程1、导入：自然界的声音：自然中的声音都是连续变化的，称之为模拟量。
2、数字计算机只能处理数字量，因此，必须将自然界中存在的模拟量转化称数字量。
3、模拟量声音转化为数字量的第一步：建立坐标系，横坐标表示时间，纵坐标表示压力，我们也可以用电压来表示。
4、第一个步骤：采样，就是提取合适的采样点5、第二个步骤：离散。
将原有的模拟声波取消，信息点离散6、量化过程，将不在整数上的点整数化7、讨论：假如需要更多的原有声音信息保存下来，可以采取哪些手段和方法？讲过讨论：采样频率的提高，可以保留更多的原有信息，文件体积会增大量化位数的增加，可以保留更多的信息。
8、二进制数位的增加，实现了更多数据信息的保留。
例如SOS信号的数字化表示9、、声音试听分别听不同采样频率、不同量化深度的同一段音乐，找出还原效果最好的一个。
10、师生共同探讨原因：1）、自然界中存在的是模拟化的声音，是一个连续变化的量，具有连续的波形。
2）、数字计算机只能处理二进制数值。
3）、如何将模拟量转化成二进制数值。
数字化声音的二个过程：采样，量化。
4）、影响声音数字化的因素，采样频率，量化深度5）、采样频率、量化深度都是越大越好吗？11、计算机处理声音转化的设备――声卡12、数字声音的获取方法二：MIDI设备输入13、识别计算机中的声音格式文件：1）具有相同的图标2）使用相同的播放器播放3）具有相同的后缀名14 压缩文件的构成15数字音频的常用编码有三种：波形编码、参数编码和混合编码四、课堂总结数字化的一般过程数字化过程种的技术参数：采样频率和量化位数。
五、布置作业：预备一段mp3音乐，结合自己的录音，制作一段配乐录音。
六、教学反思：这节课内容相对比较独立，概念比较多，但是大多数学生似乎都还能接受。
声音信号的数字化过程
声音信号的数字化过程声音是一种由空气震动产生的机械波，具有频率和振幅两个基本特征。
为了将声音信号进行处理、存储和传输，需要将其转化为数字信号，即进行数字化处理。
声音信号的数字化过程可以分为采样、量化和编码三个步骤。
首先是采样过程。
采样是指在时间上对连续的声音信号进行离散化处理，将其转化为一系列离散的采样值。
采样过程需要以一定的频率进行采样，采样频率越高，采样点越多，对原始声音信号的还原就越精确。
常用的采样频率为44.1kHz或48kHz，这是为了满足人耳对声音的听觉需求而设定的。
接下来是量化过程。
量化是指对采样得到的离散采样值进行幅度的离散化处理，将其转化为一系列离散的量化值。
量化过程需要确定一个量化级别，即将连续的幅度范围划分为有限个离散的幅度值。
量化级别越高，对声音信号的还原就越精确，但同时会增加数字化后的数据量。
通常采用的量化级别为16位或24位，分别对应于2^16和2^24个离散的幅度值。
最后是编码过程。
编码是指将量化后得到的离散量化值转化为二进制数，以便计算机进行处理。
常用的编码方式有脉冲编码调制（PCM）和脉冲编码调制（PCM）。
PCM是将每个量化值直接转化为对应的二进制数，而DPCM则是通过利用前一采样值与当前采样值之间的差异来进行编码，可以进一步减小数据量。
编码后的数字信号可以通过存储介质或网络传输等方式进行处理和传输。
声音信号的数字化过程使得我们能够方便地对声音进行处理、存储和传输。
数字化后的声音信号可以通过计算机进行音频编辑、混音等处理，也可以方便地存储在数字设备中，如CD、MP3等。
此外，数字化的声音信号还可以通过网络传输，使得人们可以随时随地地进行语音通信和音乐分享。
然而，声音信号的数字化过程也存在一些问题。
首先是采样过程可能会引入采样误差，特别是在采样频率较低或声音信号频率较高的情况下。
其次是量化过程可能会引入量化误差，即由于量化级别有限而导致的信号失真。
此外，编码过程也可能会引入编码误差，特别是在使用压缩编码算法时。
声音图像的数字化
四、图像的数字化
例1：一幅分辨率为800×600的黑白图像，保存需要___字节。 800×600×1/8
计算原理：一幅位图图像可以看成是由许多点( 像素 )组成的，每个像 素有一种颜色，每一种颜色用几位二进制数来表示。
四、图像的数字化
问题：黑白图片的 1个像素在计算机中存储时占几个位? 16色图片的 1个像素在计算机中存储时占几个位? 256色图片的 1个像素在计算机中存储时占几个位? 24位图片的 1个像素在计算机中存储时占几个位?
采用不同采样率，声音的效果会不同，计算声音文件大小不同
四、图像的数字化
图像的数字化的思想是：把一副图像看作是纵横分割的许多图像元素 的组合，对每个图像元素进行采样并量化。
对于黑白图像：把图像分割成一个个小方格，有黑色的方格记作“1”， 没有黑色的记作“0”，在将代码“0”和“1”按一定的编码规定和先后 次序记录下来，图像的数字化过程即可完成。
存。观察它们文件的大小。
总结
信息的数字化的过程就是把自然界连续的 模拟量变成离散的数字量，其过程是先把连续 的模拟量切割成一个个离散的点，然后用二进 制去表示这个点的值，最后将这些点的二进制 编码依次存储在一个文件里，就形成了数字化 的声音和图像。
例2：一幅分辨率为800×600的图像，用 bmp（24位）格式保存需要___字节。 800×600×24/8
例3：一幅分辨率为800×600的图像，用 bmp（16色）格式保存需要___字节。 800×600×4/8
四、图像的数字化
学生实践：在画图里显示网格，并开始画笑脸 将画好的图片存盘，选择单色和24位分别保
三、声音的数字化（声音的编码）
（1）“模拟量”和“数字量” 模拟量：连续变化的物理量。
计算机组成原理研讨-声音怎么用数字表示
声音是怎么样用数字表示，表示方案是唯一的吗？
将声音用数字表示，就是将声波数字化。所谓数 字就是指数字信号。数字信号目前则是指二进制 的信号，整个处理过程中，只有‘0’跟‘1’两 种不同的数。
在数字时代之前。。。。
在数字时代之前都是处理的模拟信号。最典型的 就是收音机、电视机等。 模拟信号：在一个时间上“连续”是指一个指定 的时间范围里声音信号的幅值有无穷多个，在幅 度上“连续”是指幅度的数值无穷多个。把在时 间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号。
将模拟信号转化为数字信号（量化）
把信号的幅度划分是等间隔的，称为线性量化 (Quantization)，否则称非线性量化。 量化位数：描述每个采样点值的二进制 位数。常见的量化精度有8位和16位。
将模拟信号转化为数字信号
经过上述的采样、量化，就可以将模拟音频信号 转化为一组用来表示声音的二进制数字序列--数 字音频。 例如: 000 100 110 111 101 010 .........
至此，我们就成功的将声音数字化了。当我们听 音乐时则是一个相反的过程。
谢谢
为什么要将声音数字化？
由于数字化音频在加工、存储、传递方面的方便 性，它正成为信息化社会人们进行信息交流的重 要手段。 把时间和幅度都用离散的数字表示的信号称为数 字信号。
首先将声音信号转化为模拟信号
声音通过话筒转变为时间上连续的电压波，电压 波与引起电压波的声波的变化规律是一致的，因 此可以利用电压波来模拟声音信号，这种电压波 被称为模拟音频信号。 话筒里面有一层碳膜，非常薄而且敏感。声音其 实是一种空气中的振动，当声音传输到碳膜时， 碳膜会随着声音一同振动。而碳膜下就是一个电 极，碳膜在振动的时候会接触电极。
高中信息技术选修2课件-3.1.2 声音的数字化表示1-教科版
【反馈练习】
4、以下方法中，无法获得数字音频的是 ( )。 A、用软件从CD光盘中抓取音频 B、用Windows中的“录音机”软件录制
√C、用磁带录音机录音
D、用MIDI作曲软件制作MIDI音乐
【反馈练习】 5、计算机对声音数字化时一般用三个参 数来衡量，以下选项中，不属于这三个参 数的是( )。 A、采样频率 B、量化位数
√C、压缩率
D、声道数
【反馈练习】
6、张良同学从CD盘中提取出一个WAV格式的音乐 文件，由于文件容量太大，不易存储。在保证正 常播放音乐的前提下，他打算把文件容量变小， 最好的办法是( )。 A、使用WinRAR等压缩软件，把音乐打包压缩
√B、使用音频工具软件将文件转换成MP3格式
C、使用音乐编辑软件把音乐文件裁剪成数段 D、使用音频编辑工具将音乐文件进行删减
采样率2000Hz 量化级20
采样率和量化等级 提高一倍，信号的失 真明显减少，信号质 量得到了提高。
采样率4000Hz 量化级40
4、影响数字音频质量的技术参数 采样频率 量化位数 声道数。
① 采样频率 采样频率常用三种：11.025KHz(语音效果)、
22.05KHz(音乐效果)、44.1KHz(高保真效果) CD立体声音乐的采样频率为44.1KHz。
【反馈练习】
1、如果要把我们听到的声音存储到计算机 中，需要把声音的波形信号转换成( )。 A、模拟信号
√B、数字信号
C、磁性信号 D、电子信号
【反馈练习】
2、下列音频格式中不属于数字化音频的 是（ ） A．WAV音频
√B．录音磁带
C．Mp3 D．MIDI
【反馈练习】
3、下列声音中属于数字音频信息的是（ ） A、教室里学生听到教师讲解知识的声音 B、录音磁带上的英文对话 C、钢琴演奏的乐曲
声音数字化的指标
声音数字化的指标声音数字化是将人类声音转化为数字信号的过程，是当代信息技术的重要应用之一。
它通过采样、量化、编码等步骤，将连续的声音波形转换为离散的数字数据，从而实现声音的存储、传输和处理。
声音数字化不仅在音乐、语音通信、语音识别等领域发挥着重要作用，还在虚拟现实、人工智能等新兴技术的发展中起到了关键的支撑作用。
声音数字化的指标主要包括采样率、量化精度和编码方式等。
采样率是指在单位时间内采集到的声音样本数，常用单位为赫兹（Hz），通常采用的标准采样率为44.1kHz。
较高的采样率可以更准确地还原声音，但同时也会增加数据量和存储、传输成本。
量化精度则用来描述声音信号的幅度分辨率，一般以位数（bit）来表示，常见的有8位、16位、24位等。
较高的量化精度可以保留更多的细节，提高声音的质量，但也会增加存储和处理的复杂度。
编码方式则决定了声音信号由模拟转换为数字的具体方法，目前常用的编码方式有脉冲编码调制（PCM）、ADPCM、AAC、MP3等。
采样率、量化精度和编码方式的选择应根据具体应用的需求来确定。
在音乐领域，高保真度是首要考虑的因素，因此常采用较高的采样率和量化精度，以及无损编码方式。
而在语音通信和语音识别领域，相对较低的采样率和量化精度可以满足需求，并且采用压缩编码方式，以减小数据量和优化传输效率。
随着科技的不断进步，声音数字化也在不断发展和创新。
如今已经出现了更高采样率和量化精度的新标准，如96kHz采样率和24位量化精度，以及更优化的编码方式，如无损编码和混合编码等。
这些新技术的应用使得数字声音更加接近于原始音频，具有更高的还原度和更低的失真程度。
总之，声音数字化的指标是评估声音质量和性能的重要标准。
在选择合适的指标时，需要综合考虑具体应用的需求，找到最佳的平衡点。
与此同时，我们也期待声音数字化技术在音乐、通信、智能音箱等领域的广泛应用，为人们带来更好的听觉体验。
声音的数字化表示
声音的数字化表示
• 作为现代信息技术的核心，计算机和网络 所存储、处理和传递的是二进制数据。用 二进制数字序列表示声音，是利用现代信 息技术处理和传递声音信号的前提。
声音的数字化表示
• 在多媒体技术中，数字声音的获取有两种 方式： • 1、将声音数字化； • 2、利用midi设备输入或计算机软件编写 midi音乐。
声音的数字化表示
• 经过上述的采样、量化，就可以将模拟音 频信号转化为一组用来表示声音的二进制 数字序列----数字音频。 • 例如：000 100 110 111 101 010 。。。。 • 以上我们讨论的数字音频，是通过模拟/数 字转换器，对来自话筒或音响设备的模拟 音频信号进行采样、量化，转换成由二进 制序列表示的数字音频。计算机中还有一 种声音信号的表达方式---- MIDI
声音的数字化表示
• 波形声音经过数字化后所需占用的存储空 间可用如下公式计算： • 声音信号数据量（Byte） =数据传输率 （ b/s ）×持续时间（s）/8
MID 补充： 补充： • 未经压缩的数字音频数据传输率可按下式计算： • 数据传输率（b/s）=采样频率（Hz）×量化位数 （bit）×声道数 • 其中，数据传输率以每秒比特（b/s）为单位；采 样频率以Hz为单位；量化以bit为单位。 • 声道数目：单声道一次产生一组声音波形数据 • 双声道一次产生两组声音波形数据
模拟信号
• 声音通过话筒转变为时间上连续的电压波， 电压波与引起电压波的声波的变化规律是 一致的，因此可以利用电压波来模拟声音 信号，这种电压波被称为模拟音频信号。
模拟信号波形
声音的数字化表示
• 模拟/数字转换器主要有如下两个工作过程： • 1、采样：每隔一个时间间隔在模拟音频波 形上取一个幅度值。一个连续的模拟音频 波形，就产生了一组离散的数值序列。 • 采样周期：每次采样的时间间隔。 采样周期：每次采样的时间间隔。 • 采样频率：单位时间内采样的次数。采样 采样频率：单位时间内采样的次数。 频率越高，声音的保真度越好。 频率越高，声音的保真度越好。
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声音表达信息的特点及数字化表示
惠水民族中学濛江校区信息技术教研组集体备课
主备人：李秋霞授课人：
一、教材分析
本节内容是《多媒体技术应用》选修教材中的第三章第一节“多媒体作品中的声音”，声音同视频、动画一样，都是重要的信息表达方式，由于数字化音频在加工、存储、传递等方面的方便性，它正成为信息化社会人们进行信息交流的重要手段。
因此这一节要让学生了解声音数字化表示的基本方法，激发学生的兴趣，同时教师要引导学生利用数字化声音进行信息交流。
二、教学目标
考虑到学生已有的认知结构和心理特征，根据教材结构与内容分析，制定的教学目标如下：
知识与技能
通过本节课的教学，让学生理解声音表达信息的特点，感受声音在人类表达、交流中的重要作用；了解数字音频与模拟音频的区别、体验声音的数字化过程以及了解midi音乐的特点。
过程与方法
通过小组合作探究学习，使掌握本节课的教学内容，同时培养学生自主学习与合作探究学习的素养。
情感态度与价值观
培养学生自主学习能力与团队合作能力，增强学生自主学习的意识、提高学生发现问题、解决问题的能力。
同时通过学生自主学习，让他们明白“要知此事须躬行”的人声哲理。
三、教学重难点
教学重点：深入了解声音表达信息的特点，理解声音数字化表示基本方法。
教学难点：掌握模拟音频转换数字音频过程，掌握声音数据容量的计算。
四、学情分析：
在前面已经学习了图形、图像的数字化，由于学生的水平参差不齐，大部分学生已经习惯由老师来灌输知识，学生自主学习和小组合作能力缺乏，自我学习意识教差，所以需要教师引导学生作为主体在课堂发挥。
五、教学方法
兴趣引导、任务驱动、小组合作探究
考虑到学生认知方式，从实际生活入手，用学生感兴趣的内容，借助多媒体手段展示，并用语言激发学生学习的兴趣和主动性，并引导学生进一步的探究，让学生以自主探究和小组合作的方式来获取知识，组长组织本组同学讨论交流，由基础较好的学生带动其他组员共同深入实践学习，教师巡视并给以帮助提示。
六、教学课时
1课时
七、教学过程
一、巧设导入、激发兴趣（3分钟）
播放惠水民族中学濛江校区的校歌《永不停步》的MV前27秒把音频分离出来并删掉，后面加上音频），教师提问：观看有音频和没有音频的MV，有什么感想？
学生回答：有音频的感觉很好…
师生共同总结声音表达信息的特点：声音是人类社会最古老的信息媒体，也是我们日常生活中使用频率最高的信息媒体。
二、小组合作探究、深化知识（20分钟）
让学生阅读课本44-45页，解决以下问题：
任务一
教师随机抽取个别小组回答以上问题。
任务二
教师进行补充和讲解，重点讲述声音的数字化过程：（一）声音的数字化有三个步骤：
1、采样：每隔一个时间间隔在模拟音频波形上取一个幅度值。
一个连续的模拟音频波形，就产生了一组离散的数值序列。
（1）采样周期：每次采样的时间间隔。
（2）采样频率：单位时间内采样的次数。
采样频率越高，
声音的保真度越好。
2、量化：将模拟音频信号的电压幅值范围划分为2n个级数，每个级数对应一个二进制数字；将各个采样结果提升或下降到级数值，形成一组二进制数字序列。
（1）N被称为量化位数，指描述每个采样点值的二进制位数。
（2）量化位数反映度量声音波形幅度的精度。
一般为8bit、12bit、16bit
以上两个步骤是模拟/数字转换器的主要过程。
经过采样、量化，就可以将模拟音频信号转化为一组用来表示声音的二进制数字序列----数字音频
3、编码：将数字音频序列按照一定的格式记录下来。
常用编码有波形编码、参数编码、混合编码。
①波形编码是利用采样和量化过程来表示音频信号的波形，使编码后的音频信号与原始信号尽可能匹配。
适应性强。
音频质量好。
②参数编码是通过分析声音的波形，提取特征的方法，产生必要的参数，对声音波形的编码实际就转化为对这些参数的编码。
计算量大、保真度不高，适合语音信号的编码。
③混合编码是介于波形编码和参数编码之间，集中了这两种方法的优点，可以在提高压缩率的同时得到较高的音质。
常见的数字音频格式（MP3、杜比数码）
（二）MIDI音乐
二、拓展延伸、提升能力（10分钟）
1、未经压缩的数字音频数据传输率可按下公式计算：
数据传输率（b/s）=采样频率（Hz）×量化位数（bit）×
声道数
（其中，数据传输率以每秒比特（b/s）为单位；采样频率
以Hz为单位；量化以bit为单位。
）
声道数目：单声道一次产生一组声音波形数据；
双声道一次产生两组声音波形数据；
2、波形声音经过数字化后所需占用的存储空间可用如下公式计算：声音信号数据量（Byte（字节）） =数据传输率（ b/s ）×持续时间（s）/8
针对训练：任务三：5分钟立体声32位量化位数,44.1KHZ采样频率的声音,不压缩的数据容量为多少MB ？
（四）课堂小结、布置作业（2分钟）
总结：声音数字化的过程：采样、量化和编码。
作业：比较MIDI音乐和波形音频音乐。