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多媒体技术与应用 第2章 多媒体音频技术 《多媒体技术及应用》 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连续的波。 2.1 数字音频基础 声音按频率分类： 2.1 数字音频基础 声音的传播携带了信息，它是人类传播信息的一种主要媒体。 声音的三种类型： 波形声音：包含了所有声音形式 语音：不仅是波形声音，而且还有丰富的语言内涵(抽象→提取特征→意义理解) 音乐：与语音相比，形式更规范。 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 2.1 数字音频基础 3.声音数字化过程 2.1 数字音频基础 4.声音数字化三要素 2.1 数字音频基础 5.声音数字化的数据量 音频数据量＝采样频率×量化位数 ×声道数/8(字节/秒) 2.1 数字音频基础 三、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 2.1 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 一、音频压缩方法概述 2.2 数字音频压缩标准 音频信号压缩编码的分类： ①无损压缩(熵编码) 霍夫曼编码、算术编码、行程编码 ②有损压缩 波形编码--PCM、DPCM、ADPCM 子带编码、矢量量化 参数编码--LPC 混合编码--MPLPC、CELP 2.2 数字音频压缩标准 二、音频压缩技术标准 2.2 数字音频压缩标准 三、音频压缩工具 MP3压缩工具：音频编辑软件CoolEdit 豪杰超级解霸3000 2.3 声卡与音箱 一、声卡(声音卡、音频卡) 1.声卡的主要功能 声卡是负责录音、播音和声音合成的一种多媒体板卡。其功能包括： 2.3 声卡与音箱 2.声卡的组成原理 2.3 声卡与音箱 3.声卡的性能指标 ⑴采样和量化能力 衡量音响器材音质好坏。 采样频率：11.025kHz (语音效果) 22.05 kHz (音乐效果) 44.1 kHz (高保真效果) 量化等级： 8位/256级 (语音质量) 16位/65536级(高保真质量) 2.3 声卡与音箱 ⑵芯片类型 CODEC芯片(依赖CPU，价格便宜) 数字信号处理器DSP(不依赖CPU) ⑶总线类型 ISA总线、PCI总线、USB接口 ⑷输出声道数 2声道(立体声)、2.1/4.1/5.1声道 多通道声卡(营造杜比环绕立体声) 2.3 声卡与音箱 4.声卡的外部接口 2.3 声卡与音箱 2.3 声卡与音箱 二、音箱 1.音箱的工作原理 音箱是一种电声转换的发音设备。 发音过程：声卡输出模拟信号→功率放大器→电流经音箱中金属线圈产生磁场→与永久磁铁相互作用产生吸引和排斥→带动线圈和簿膜振动→声波。 2.3 声卡与音箱 2.音箱的分类 功放：有源音箱、无源音箱 声道：2.0→双声道立体声 2.1→双声道＋超重低音声道 4.1/5.1/7.1 5.1→五声道＋超重低音声道 2.3 声卡与音箱 3.音箱的性能指标 输出功率：额定功能、最大峰值功率。 频率范围：指音箱最低有效回放频率和最高有效回放频率之间的范围。 信噪比：指音箱回放的有效信号与噪声信号的比值。信噪比较低时，噪声严重。 2.3 声卡与音箱 杜比环绕 立体声技术 2.4 音频处理软件 专业音乐软件 2.4 音频处理软件 一、Cool Edit概述 Cool Edit Pro 1.1/1.2/2.0/2.1 Cool Edit 2000(简化版)是集录音、