声音媒体信息课件.ppt

声音是人们用来传递信息的一种方式，是携带大量信息的及其重要的媒体，因此音频信息的处理在多媒体技术中是十分重要的。 　　　　;3.1 声音及其分类 3.1.1 声音的概念 声音是通过空气传播的一种连续的波，当物体振动时会激励它周围的空气质点振动，由于空气的惯性和弹性，在空气质点的相互作用下，振动就会逐渐向外传播而产生声波。声音属于听觉媒体，其频率范围大约在20Hz~20KHz。 ;几个重要参数： 1. 周期：声波每完成一次振动需要的时间称为周期，通常用T表示，单位是秒。 2. 频率：每秒钟所完成的振动次数称为频率，用来体现音调的高低，单位是赫兹(Hz)。 3. 振幅：振幅是指声波的高低幅度，表示声音的强弱。振幅用来定量研究空气受到压力的大小。 4. 带宽：带宽指频率覆盖的范围。;3.1.2 声音的分类 在多媒体技术中，将声音媒体分为语言、音乐和音响三类。 1. 语言：指具有人类约定成俗的和语言内涵的特殊媒体。 2. 音乐：是指规范的符号化了的声音。 3. 音响：是指人们熟悉的其他声音，包括自然界的风声、雨声以及机器发出的声音等。;3.1.3 声音的要素 1. 音调：人耳对声音频率高低的感觉称为音调。音调由声源振动频率所决定。 2. 音色：音色是用来描述声音品质的，主要决定于声音频谱结构中的泛音多少。 3. 音强：音强是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量，即与声音信号的幅度成正比。;3.2 数字音频基础知识 3.2.1 声音信号数字化过程 1．采样（sampling） 采样是将声音信号在时间上离散化，即每隔一定的时间间隔对模拟信号进行取样。;2. 量化 (quantization) 是对采样后的声音样本在幅值上离散化，即把信号强度划分为不同的等级，然后将每一个样本归入预先编排的量化等级上。 ;3.2.1数字化声音的技术指标 1. 采样频率：单位时间内采样的个数称为采样频率，用fs表示。奈奎斯特定理，即fs≥2fmax。 2. 量化位数：每个取样点能够表示的数据范围。 3. 声道数：指一次同时产生的声波组数。 4. 数据文件格式： 数据量（Byte）=(采样频率×量化位数×声道数×声音持续时间)/8 ;表 采样频率、量化位数、声道数及存储容量 ;表 数字音频等级;3.2.3 声音质量的度量 声音质量的两种方法： 一种是客观评价，即音频信号的技术指标，如：频带宽度、动态范围和信噪比； 另一种是主观评价。 对于语音和图像信号使用主观评价更恰当一些。 ;1. 音频信号的技术指标： 频带宽度：音频信号的频率范围，是衡量音质的标准。 动态范围: 音频信号最大强度与最小强度之比。 信噪比：有用信号的平均功率与噪音的平均功率之比。;2. 主观评价法：声音质量主观评价评分标准 ;3.2.4 数字音频的文件格式 1. 波形文件 扩展名为*.wav，是通过对模拟音频以不同的采样频率、不同的量化位数进行数字化而得到的数字信号存入磁盘而形成的波形文件。 适用于：记录讲话语音、CD音质的音乐、单声道或立体声的声音信息，并能保证声音不失真。 缺点是未经压缩的声音文件占用存储盘空间太大。 ;2. PCM： 由模拟音频信号直接通过A/D转换而形成的二进制序列文件，特点是保真度高，解码速度快，但编码后数据量大。 3. AIFF文件：.AIF/.AIFF 苹果公司开发的一种声音文件格式，被Mac平台及其应用程序所支持，Netscape Navigator浏览器中的LiveAudio也支持AIFF格式，SGI及其他专业音频软件包也同样支持这种格式。 ;4. VOC： 多用于保存Creative Sound Blaster系列声卡所采集的声音数据，被Windows平台和DOS平台所支持。 5. AU： Sun Microsystems公司推出的一种经过压缩的数字声音格式，在Internet中经常使用。 6. RM： Real Networks公司开发的一种适合于网络实时流技术的音频文件格式，主要用于在低速率的广域网上实时传输音频信息。 ;7. MP3： MPEG Audio Layer 3的简写，压缩率高达10∶1～12∶1，音质基本保持不失真。 8. CD： 一种数字化的声音，其采样频率为44.1KHz，量化位数为16bit，可以高质量地重现原始声音。 9. MIDI： 文件本身不包含任何的音频信息，主要记录指令和数据，文件所占用的空间非常小。 ;MIDI文件与Wave文件的区别： 首先，Wave文件是通过直接对模拟声波进行数字化得到的音频信号数据。而MIDI文件只是记录了一系列乐谱指令。 其次，Wave文件是直接通过声卡输入端口获取的音源，并可从输出端口直接播放。而MIDI 是通过MIDI接口由音序器记录电子乐谱的指令数