第二章音领倍息的获承与处理 一、数字音频基础 二、音频卡的工作原理 三、音频编码基础和标准 四、音乐合成和MIDI
一、数字音频基础 二、音频卡的工作原理 三、音频编码基础和标准 四、音乐合成和MIDI
本章要点 1、数字化音频的获取与处理基本概念，模拟音频与数字 音频的区别。数字音频采样和量化的基本原理，以及数字音 频的文件格式和音频信号的特点。 2、音频卡的工作原理、功能、分类和音频卡的安装使用 3、音频编码的原理、标准以及编码解码的基本方法。 4、音乐合成和MIDI的接口规范，以及MIDI在多媒体技术 中的应用，语音识别和合成原理及其分类
本章要点 1、数字化音频的获取与处理基本概念，模拟音频与数字 音频的区别。数字音频采样和量化的基本原理，以及数字音 频的文件格式和音频信号的特点。 2、音频卡的工作原理、功能、分类和音频卡的安装使用。 3、音频编码的原理、标准以及编码解码的基本方法。 4、音乐合成和MIDI的接口规范，以及MIDI在多媒体技术 中的应用，语音识别和合成原理及其分类
2.1数字音频基础 音频指的是大约在20HZ20KHZ的频率范围，但实际上 “音频”常常被作为“音频信号”或“声音”的同义语，是 属于听觉类媒体。 一、模拟音频和数字音频 什么是数字音频？ 在计算机内，所有的信息均以数宇表示。各种命令是不 同的数字，各种幅度的物理量也是不同的数字。当然，语音 信号也是由一系列数字来表示，称之为数字音频。 数字音频的特点是保真度好，动态范围大。 数字声音在时间上是断续的
2.1 数字音频基础 音频指的是大约在20HZ~20KHZ的频率范围，但实际上 “音频”常常被作为“音频信号”或“声音”的同义语，是 属于听觉类媒体。 一、模拟音频和数字音频 什么是数字音频？ 在计算机内，所有的信息均以数字表示。各种命令是不 同的数字，各种幅度的物理量也是不同的数字。当然，语音 信号也是由一系列数字来表示，称之为数字音频。 数字音频的特点是保真度好，动态范围大。 数字声音在时间上是断续的
什么是模拟音频？ 声音是机械振动。振动越强，声音越大，话简 把机械振动转换成电信号，模拟音频技术中以模拟 电压的幅度表示声音强弱。 模拟声音在时间上是连续的。 模拟声音在时间上是连续的，在计算机内的音频 必须是数字形式的，因此必须把模拟音频信号转换 成有限个数字表示的离散序列，即实现音频数字化 在这一处理技术中，要考虑采样、量化和编码问题
什么是模拟音频？ 声音是机械振动。振动越强，声音越大，话筒 把机械振动转换成电信号，模拟音频技术中以模拟 电压的幅度表示声音强弱。 模拟声音在时间上是连续的。 模拟声音在时间上是连续的，在计算机内的音频 必须是数字形式的，因此必须把模拟音频信号转换 成有限个数字表示的离散序列，即实现音频数字化。 在这一处理技术中，要考虑采样、量化和编码问题
二、音频的数字化 音频信号转化为计算机可处理的数字音频的过程 (即音频数字化的过程)： 1、选择采样频率，进行采样： 2、选择分辨率，进行量化： 3、形成声音文件
二、音频的数字化 音频信号转化为计算机可处理的数字音频的过程 (即音频数字化的过程)： 1、选择采样频率,进行采样； 2、选择分辨率,进行量化； 3、形成声音文件
数字音频的采样：模拟声音在时间上是连 续的，而数字音频是一个数字序列，在时间上 只能是断续的。因此当把模拟声音变成数字声 音时，需要每隔一个时间间隔在模拟声音波形 上取一个幅度值，称之为采样，采样的时间间 隔称为采样周期。 常用的音频采样率：8kHz、11.025kHz 22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz
数字音频的采样：模拟声音在时间上是连 续的，而数字音频是一个数字序列，在时间上 只能是断续的。因此当把模拟声音变成数字声 音时，需要每隔一个时间间隔在模拟声音波形 上取一个幅度值，称之为采样，采样的时间间 隔称为采样周期。 常用的音频采样率：8kHz、11.025kHz、 22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz
数字音频的量化：在数字音频技术中，把 采样得到的表示声音强弱的模拟电压用数字表 示。模拟电压的幅值仍然是连续的，而用数字 表示音频幅度时，只能把无穷多个电压幅度用 有限个数字表示，即把某一幅度范围内的电压 用一个数字表示，这称之为量化。 量化的过程：先将整个幅度划分成为有限 个小幅度（量化阶距）的集合，把落入某个阶 距内的样值归为一类，并赋予相同的量化值。 如果量化值是均匀分布的，就称之为均匀量化
数字音频的量化：在数字音频技术中，把 采样得到的表示声音强弱的模拟电压用数字表 示。模拟电压的幅值仍然是连续的，而用数字 表示音频幅度时，只能把无穷多个电压幅度用 有限个数字表示，即把某一幅度范围内的电压 用一个数字表示，这称之为量化。 量化的过程：先将整个幅度划分成为有限 个小幅度（量化阶距）的集合，把落入某个阶 距内的样值归为一类，并赋予相同的量化值。 如果量化值是均匀分布的，就称之为均匀量化
数字音频是通过采样和量化把模拟量表示 的音频信号转换成由许多二进制数1和0组成的 数字音频文件。采样和量化过程所用的主要硬 件是模拟到数字的转换器(A/D转换器)，在数 字音频回放时，再由数字到模拟的转换器(D/A 转换器)，将数字声音信号转换成原始的电信 号
数字音频是通过采样和量化把模拟量表示 的音频信号转换成由许多二进制数1和0组成的 数字音频文件。采样和量化过程所用的主要硬 件是模拟到数字的转换器(A/D转换器)，在数 字音频回放时，再由数字到模拟的转换器(D/A 转换器)，将数字声音信号转换成原始的电信 号
采样、量化的主要技术指标： 1、采样频率是指单位时间内的采样次数。 根据奈魁斯特采样理论，只要采样频率高于输入信号最高频率 的两倍，就能从采样信号系列重构原始信号。声卡一般提供 11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz三种不同的采样频率。 2、量化位数是记录每次采样值数值大小的位数。 采样位数通常有8bits或16bits两种。 3、声道数是指处理的声音是单声道还是立体声。 4、存储量：数字化音频的存储量是非常大的，音频信号占 用的字节数可以根据以下的公式计算： 存储量=采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数/8×时间(s)
采样、量化的主要技术指标： 1、采样频率是指单位时间内的采样次数。 根据奈魁斯特采样理论，只要采样频率高于输入信号最高频率 的两倍，就能从采样信号系列重构原始信号。声卡一般提供 11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz三种不同的采样频率。 2、量化位数是记录每次采样值数值大小的位数。 采样位数通常有8bits或16bits两种 。 3、声道数是指处理的声音是单声道还是立体声。 4、存储量 ：数字化音频的存储量是非常大的，音频信号占 用的字节数可以根据以下的公式计算： 存储量=采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数/8×时间(s)
例：对于两分钟双声道、16位采样位数、采样频率为 22.05kHz,声音的不压缩数据量是多少？ 解：根据公式： 数据量=采样频率×（采样位数/8）×声道数×时间 代入相应的数据， 数据量=22.05×1000×(16/8)×2×(2×60) =10.09MB 注意几个单位的换算细节： 时间单位换算：1分=60秒 采样频率单位换算：1kHz=1000Hz 数据量单位换算：1MB=1024×1024=1048576B
例：对于两分钟双声道、16位采样位数、采样频率为 22.05kHz,声音的不压缩数据量是多少？ 解：根据公式： 数据量=采样频率×（采样位数/8）×声道数×时间 代入相应的数据， 数据量=22.05×1000×（16/8）×2×（2×60） =10.09MB 注意几个单位的换算细节： 时间单位换算：1分=60秒 采样频率单位换算：1kHz=1000Hz 数据量单位换算：1MB=1024×1024=1048576B