数字音频处理技术

第3章数字音频处理技术3.1.声音的分类教学进程具有语音内涵和约定的特殊媒体(1)语音规范的符号化了的声音(2)音乐其他的自然声音，如动物的叫声、机器的轰鸣声、风雨雷电声等(3)音响教学进程3.2数字化音频声音的数字化过程采样频率1又称取样频率，它是指将模拟声音波形转换为数字音频时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数。教学进程3.2.2数字音频音质技术指标量化位数2又称取样大小，它是每个采样点能够表示的数据范围。量化位数的大小决定了声音的动态范围，即被记录和重放的声音最高与最低之间的差值。声道数3指所使用的声音的通道个数，它表明声音一次同时产生的声波组数。编码算法4教学进程编码的作用：采用一定的格式记录数字数据；采用一定的算法压缩数字数据以减少存储空间和提高传输效率。压缩比越大，信息丢失越多，信号还原后失真越大。数据率及数据文件格式5数据率为每秒位数用数字音频产生的数据一般以“.WAV”作为文件扩展名，以WAVE的文件格式存储。教学进程3.2.3数字音频文件格式数字音频数据是以文件的形式保存在计算机里。数字音频的文件格式主要有WAV、MP3、WMA、MIDI、VOC、PCM、RA、CDA等。WAV文件1WAV（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录制声音打开话筒——启动“录音机”——单击“录音”按钮——单击“停止”——保存文件混合声音文件插入另一个声音文件删除声音文件中的部分内容教学进程WMA文件3WindowsMediaAudio7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。MIDI文件4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。VOC文件5VOC文件是Creative公司波形音频文件格式，也是声霸卡使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块（HeaderBlock）和音频数据块（DataBlock）组成，文件的扩展名是.voc。MP3文件2MP3（MPEGAudio-3）其扩展名为.MP3，它是采用MPEG标准音频数据压缩编码中层Ⅲ技术压缩之后的数字音频文件；压缩比高、文件数据量小、音质较好。教学进程RA文件7RA（RealAudio）是Realnetworks推出的一种音乐压缩格式，其压缩比可以达到96:1，其最大特点是可以采用流媒体的方式实现网上实时播放，即边下载边播放。该文件扩展名是.RA。CDA文件8CDA（CDAudio）又称为CD音乐，其扩展名为.CDA。它是唱片采用的格式，记录的是波形流，该文件的特点是音质好，绝对纯正，但缺点是数据量大，无法编辑。PCM文件6PCM文件是模拟的音频信号经过模数转换（A/D转换）直接形成的二进制数字序列，没有附加的文件头和结束标志。可以通过VOC-HDR或者convert工具转换成VOC或者WAV格式。教学进程声道编辑2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。淡入淡出3常用于节目的开始、结尾和两段声音之间的过渡。基本编辑1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。3.2.5数字音频处理均衡混响4通过均衡控制是声音产生清脆、低沉、柔和等效果；混响是乐器或话音及从物体表面反射回来的声音的混合。教学进程编辑与音乐合成提供各种接口：MIDI接口、游戏棒接口等文语转换和语音识别3.3声卡与音箱3.3.1声卡(SoundCard)声卡的功能1录制与播放：将外部声音信息录入计算机，以文件形式保存，需要时只需调出相应的声音播放即可。教学进程声音适配器主机箱主板音箱音频信号数字信号音箱●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)教学进程声卡的结构体系2教学进程声卡的分类3按连接方式分为：板卡式、集成式、外置式声卡的性能指标4(1)采样和量化能力(2)芯片类型(3)总线类型(4)输出声道数音箱的分类1教学进程3.3.2音箱A、按箱体材质分为塑料和木质音箱B、按接口分普通声卡接口、USB接口等C、按声道数分为2.0、2.1、4.1、5.1、7.13.4数字音频的采集、编辑和转换教学进程使用GoldWave编辑数字音频●GoldWave的简介和特性它是集声音编辑、播放、录制和转换的音频工具；可以打开多种格式的音频文件；允许使用多种声音效果；●GoldWave的界面●声音的打开与保存●对波形文件进行简单操作选择波形；复制波形；剪切波形；删除波形；裁剪波形；特殊粘贴波形●利用GoldWave进行录音●利用GoldWave转换数字音频格式