第二章 多体音频术
2.1数字音频基础 、声音的基本概念 声音是通过一定介质传播的一种连续波。 声波^L周期 振幅 重要振幅:音量的大小 指标周期:重复出现的时间间隔 频率:指信号每秒钟变化的次数
2.1 数字音频基础 一、声音的基本概念 声音是通过一定介质传播的一种连续波。 振幅：音量的大小 周期：重复出现的时间间隔 频率：指信号每秒钟变化的次数 t 振幅 周期 声波 A 重要 指标
2.1数字音频基础 声音按频率分类: 次声波|可听声波|超声波 20HZ 20kHZ f(Hz 人类说话声音频率范围:300Hz- 3kHz 声音压黑的斯用 频带 FM广播 AM广播 电话 f(Hz 102050200 34k7k15k20k
2.1 数字音频基础 声音按频率分类： 次声波 可听声波 超声波 20Hz 20kHz f(Hz) 人类说话声音频率范围：300Hz- 3kHz 声音质量的频率范围： 10 20 50 200 3.4k 7k 15k 20k CD-DA FM广播 AM广播 电话 f(Hz) 频带
2.1数字音频基础 二、声音的数字化 1声音信号的类型 模拟信号(自然界、物理) 数字信号(计算机) 2声音数字化过程 模拟信号釆样量化编码数字信号 A/D ADC 模拟信号 D/A DAC 数字信号
2.1 数字音频基础 二、声音的数字化 1.声音信号的类型 模拟信号(自然界、物理) 数字信号(计算机) 2.声音数字化过程 模拟信号 采样 量化 编码 数字信号 模拟信号 数字信号 A/D ADC D/A DAC
2.1数字音频基础 3声音数字化过程图示 连续的模拟声音信号 声音信号的采样 顺序 离散的音频信号
2.1 数字音频基础 3.声音数字化过程图示 连续的模拟声音信号 声音信号的采样 离散的音频信号 顺序
2.1数字音频基础 4声音数字化三要素 采样频率量化位数声道数 每秒钟抽取声波每个采样点用多少二使用声音通道的 幅度样本的次数进制位表示数据范围个数 采样频率越高‖量化位数越多 立体声比单声道 声音质量越好音质越好 的表现力丰富, 数据量也越大数据量也越大 但数据量翻倍 11.025kHz 8位=256个值单声道 22.05kHz 16位=6536值立体声 44 1 kHz
2.1 数字音频基础 4.声音数字化三要素 采样频率 量化位数 声道数 每秒钟抽取声波 幅度样本的次数 每个采样点用多少二 进制位表示数据范围 使用声音通道的 个数 采样频率越高 声音质量越好 数据量也越大 量化位数越多 音质越好 数据量也越大 立体声比单声道 的表现力丰富， 但数据量翻倍 11.025kHz 22.05 kHz 44.1 kHz 8位＝256 个值 16位＝65536个值 单声道 立体声
2.1数字音频基础 5声音数字化计算公式 数据量=采样频率x量化位数 声道数/8字节/秒) 采样频率量化位数数据量(KB/s) (khz)( bit) 单声道立体声 10.77 21.53 11.025 16 21. 5 43.07 8 21. 43. 07 22.05 16 43.07 86.13 84:.078.13 44.1 16 86.13 172.27
2.1 数字音频基础 5.声音数字化计算公式 数据量＝采样频率×量化位数 ×声道数/8(字节/秒) 采样频率 (kHz) 量化位数 (bit) 数据量(KB/s) 单声道 立体声 11.025 8 10.77 21.53 16 21.53 43.07 22.05 8 21.53 43.07 16 43.07 86.13 44.1 8 43.07 86.13 16 86.13 172.27
2.1数字音频基础 三、数字音频的文件格式 1WA文件 WAV是 Microsoft/IBM共同开发的PC浪 形文件。因未经压缩,文件数据量很大 特点:声音层次丰富,还原音质好 2MP3文件 MP3( MPEG Audio layer3)是一种按 MPEG标准的音频压缩技术制作的音频文件。 特点:高压缩比(1:1),优美音质
2.1 数字音频基础 三、数字音频的文件格式 1.WAV文件 WAV是Microsoft/IBM共同开发的PC波 形文件。因未经压缩，文件数据量很大。 特点：声音层次丰富，还原音质好 2.MP3文件 MP3(MPEG Audio layer 3)是一种按 MPEG标准的音频压缩技术制作的音频文件。 特点：高压缩比(11:1)，优美音质
2.1数字音频基础 3WMA文件 WMA(Windows Media audiO)F Windows media格式中的一个子集音频格 式 特点:压缩到MP3—半 4MID文件 MIDI(乐器数字接口)是由一组声音或乐器 符号的集合。 特点:数据量很小,缺乏重现自
2.1 数字音频基础 3.WMA文件 WMA(Windows Media Audio)是 Windows Media格式中的一个子集(音频格 式)。 特点：压缩到MP3一半 4.MIDI文件 MIDI(乐器数字接口)是由一组声音或乐器 符号的集合。 特点：数据量很小，缺乏重现自然音
2.2数字音频压缩标准 音频压缩方法概述 输入音频信号 编码器传输/存储解码器 输出音频信号 压缩编码是用某种方法使 数字化信息的编码率减低 音频压缩④声音信号中存在大量的冗余度 依据②听觉具有强音能抑制音现象 无损压缩:霍夫曼编码、算术编码、行程编码 有损压缩:波形编码、参数编码、混合编码
2.2 数字音频压缩标准 一、音频压缩方法概述 编码器 传输/存储 解码器 输入音频信号 输出音频信号 压缩编码是用某种方法使 数字化信息的编码率减低 ①声音信号中存在大量的冗余度 ②听觉具有强音能抑制弱音现象 音频压缩 依据 无损压缩：霍夫曼编码、算术编码、行程编码 有损压缩：波形编码、参数编码、混合编码