3.1多媒体作品中的声音

3.1Hale Waihona Puke Baidu2声音的数字化表示
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。 数字声音的获取有两种方式： • 将模拟声音数字化 • 利用MIDI设备输入或计算机软件编写MIDI音乐
1.声音的数字化
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
特点
多种编码带来多种格式的音频文件，如mp3，rm，wma，wav 等等。播放器对音频格式的兼容性以及具体工作的要求 ， 约束我们要用不同的音频格式 ，因此经常需要对音频格式 进行转换。
简而言之，声音的数字化就是以下三个过程： 采样——量化——编码
2.MIDI音乐
“ M I D I ”，是英文 musical instrument digital interface(乐器的数字化接口）的缩写。整个MIDI系统包括合 成器，电脑音乐软件，音源，电脑，MIDI连线，调音台，数码 录音机等周边设备。电脑可以将来源于键盘乐器的声音信息转 化为数字信息存入电脑。 MIDI 本身意思只是音乐设备数字接口。 这种接口技术的 作用就是使电子乐器与电子乐器，电子乐器与电脑之间通过一 种通用的通讯协议进行通讯， 这种协议自然就是MIDI协议了。 MIDI的主要设备及其作用如表3-2所示。
有损压缩、音质稍差
制作古典或纯人声音乐 比 较生硬 很多播放软件不能播放手 机不能普遍支持
波形音乐与MIDI音乐的比较
波形音乐 文件长度 生成方式 音乐制作工具 1分钟10MB 压缩MP3 1分钟1MB 采样、量化 录音机、cooledit 、绘声绘影等 波形文件经常用来表现自然声音， 如：说话的声音、动物的鸣叫声、 风声、雨声等，亲切逼真。波形 文件是使用比较广泛的声音文件， 但是产生的文件所占存储空间比 较大。 MIDI音乐 1分钟5－10KB 记录发声信息 MIDI设备、作曲大师 MIDI文件的优点是修改方 便、数据量小，而且其制作、 播放和存储的速度都很快。 MIDI文件的主要缺陷是难以 重现真实、自然的声音。
MIDI音乐是利用电子乐器演奏乐曲，通过MIDI接口将演 奏的乐曲、键名、力度、时值等信息（ MIDI 信号）输入电 脑，音序器对音乐信息进行记录、存储、编辑，再由MIDI软 件进行整理、加工，其中记录着所要演奏的乐曲信息。最后 再由合成器解释MIDI中的音乐信息，将其与音源中的样本合
成，并通过扬声器还原为乐器声音。
声音的特点使它有了许多应用
声音在电影中的应用 • 无声电影和有声电影 • 无声电影定义：又称“默片”。早期电影只有画面，影片 本身不发出声音，剧中人物的说白通过动作、姿态以及插 入字幕间接表达。 • 无声电影时期，诞生了一大批电影艺术大师，梅里爱、格 里菲斯、卓别林、爱森斯坦、勒内· 克莱尔、茂瑙等，他 们在电影创作实践中已经积累和完善了一套成熟的影像蒙 太奇艺术。
常见的声音格式：
音频 格式 WAV
特点
局限性
通过记录声音的波形而成、具有CD音质； 文件极大 适合制作人声时使用；一部分手机支持；
MP3
WMA RA \RM
手机广泛支持；网络资源丰富
在压缩比和音质方面都超过了MP3，因此 文件小、音质好；适合制作流行摇滚音 乐 采用强大的压缩技术制成、因而文件小 但失真少，常用于网站视听。
编码技术将数字音频序列按 一定的格式记录下来 。这样就 减少了数据量，更方便，顺利地利用信息技术存储、处理和
传输数字音频。
数字音频的常用编码
1.波形编码 （适应性强、音频质量好，但文件长度较大） 2.参数编码 （压缩率很高、但计算量大，保真度低）
3.混合编码
（提高压缩率的同时得到较高的音质。） 如MP3格式
为什么要产生有声电影？
• 无声电影如此好，为什么还会产生有声电影呢？ • 就是因为声音具有了那些特点，使得声音、对白的魅力不
需要再做更多的渲染，就可以立即吸引所有观众的注意力
如何记录自然界和社会生活中的声音信息，一直是人类 梦寐以求的理想。直到19世纪爱迪生发明了留声机，人们才 能留住声音；到了20世纪，随着电磁技术和激光技术的不断 发展，逐步出现了录音机、cd 和dvd 播放机等声音播放设 备。随着音频压缩技术的发展，又出现了 mp3、 mp4、rm、 wma等声音格式，相应出现了多种播放设备，常见的有：唱 片播放机、录音机、vcd 播放机、cd 播放机、dvd播放机、 mp3、mp4、等。
第三章
声音
3.1多媒体作品中的声音
3.1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。
3.1.1声音表达信息的特点
声音是人类社会历史最悠久、使用频率最高的信息媒体。 为什么它会成为使用频率最高的信息表达方式呢？ 因为它 具有了其它信息表达方式没有的特点。 分别是： 1、方便 2、直接 3、有效
（2）量化 将模拟音频信号的电压幅值范围划分为 2 N 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。其中，N 被称为量化位数（单 位名称为比特bit）， 2 N 被称为量化级。
数字音频的编码技术
编码： 数字音频的数据量是相当大的。我们需要借助
3.1.3 数字化声音与我们的生活 在计算机的发展过程中，人们一直努力探索了利用计算 机进行声音处理，尤其多媒体计算机产生以后，数字化声音 的应用得到了空前的发展和广泛的应用。 在我们的日常生活中，经常会接触到数字音频，数字音 频为我们的生活增添了许多的色彩。音乐是一种神奇的东西. 心情不好时,它是一曲快乐调子;无聊时,它给你充实;疲劳时, 它给你一搂清香,心旷神怡.
频。这个过程就是声音的数字化。
采样、量化 模拟音频信号波形
数字音频
模拟音频信号波形
图中横轴表示时间，纵轴 表示电压，曲线代表原始模拟 音频信号 ，模拟/数字转换主 要有如下两个过程。
（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。这样，由一个连续的 模拟音频波形，产生了一组离散的数值 序列 。其中时间间隔被称为采样周期。 因此，单位时间采样的次数就是采样频 率（又称采样率）。