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第三章 音频信号采集、编辑与存储 1.信号的描述和分类 连续信号与离散信号 连续信号——信号随时间的取值是连续的。 离散信号——信号随时间的取值不连续，而是离散的。 模拟信号与数字信号 模拟信号——信号在时间上和幅度上都是连续的。 采样信号——将模拟信号以一定时间间隔取值得到离散信号，称为采样信号。 数字信号——将离散信号进行二进制编码，并以二进制编码来表示信号的幅度，得到的信号称为数字信号。 常见音频信号及带宽 声音——人的耳膜受空气震动的感觉称为声音。 声音的三要素 信号质量的评定 2.音频信号的获取和存储 声波是随时间而连续变化的物理量，通过能量转换装置，可用随声波变化而改变的电压或电流信号来模拟。以模拟电压的幅度来表示声音的强弱。 为使计算机能处理音频，必须对声音信号数字化。 声卡及其工作 数字化音频的过程 采样和量化 采样——即按一定的时间间隔(T)在模拟声波上截取一个振幅值(通常为反映某一瞬间声波幅度的电压值)，得到离散信号x(nT)(n为整数)。 T称采样周期，1/T称为采样频率。 采样定理 若输入信号所包含的最高频率成分为fs，则不低于2fs的采样频率对信号进行采样，所得采样值可以无失真地构造原输入信号。 ＊.cda格式，这就是CD音轨了。其实唱片上的一首首歌曲，并非我们通常理解的一个个的文件。为了在电脑上更方便地使用CD音轨，就在电脑上规定：一个CD音轨为一个*.cda文件。所以，不论CD音乐的长短，在电脑上看到的“*.cda”文件都是44字节长。 *.MP1/.MP2/.mp3格式是VCD的孪生兄弟。*.mp3压缩比12：1和较好的音质创造了一个全新的音乐领域，相同长度的音乐文件，一般只有*.wav文件的1/10，而音质大体接近CD的水平。 *.vqf是可以与微软的格式并驾齐驱的另一种格式，但是由于宣传不力，这种格式难有用武之地。*.vqf可以用雅马哈的播放器播放。同时雅马哈也提供从*.wav文件转换到*.vqf文件的软件。 *.MP4——MP4比MP3文件更小，音质更佳，同时还能有效保护版权。首先，MP3是一种音频压缩的国际技术标准，而MP4确实一个商标的名称，其次，他采用的音频压缩技术也迥然不同，MP4采用的是美国电话电报公司所研发的，以“知觉编码”为关键技术的a2b音乐压缩技术将压缩比提高到15：1，最大可达到20；1而不影响音乐的实际听感，同时每首mp4乐曲就是一个扩展名为.exe的可执行文件，但这个有点同时又容易感染电脑病毒；使mp4文件的大小仅为mp3的四分之三左右，更适合在inter上传播。mp4采用了名为“SOLANA ”技术的数字水印。可方便的追踪和发现盗版发行行为。而且，任何针对mp4的非法解压行为都可能导致mp4原文件的损毁。 *.AIFF是音频交换文件格式的英文缩写。是APPLE公司开发的一种音文件格式，被MACINTOSH平台及其应用程序所支持。AIFF支持ACE2、ACE8、MAC3和MAC6压缩。支持16位44.1KHZ立体声。 *.MOD/.S3M/.XM/.MTM/.FAR/.KAR/.IT——模版格式，同时具有MIDI与数字音频的共同特性--既包括如何演奏乐曲的指令，有保存了数字声音信号的采样数据。因此，其声音回放质量对音频硬件的依赖性较小，也就是说在不同的机器上可以获得基本相似的声音回放质量。模块文件根据不同的编码有MOD、S3M、XM、MTM、FAR、KAR、IT等多种不同格式。 电脑上这么多种格式的音乐文件其实都是通过我们电脑里的声卡合成输出为我们的耳朵最终所听到的音乐。 声卡最为常见的合成手段有两种：FM合成和波表合成。其中，FM合成方式多鉴于早期的ISA声卡，是运用是声音振荡的原理对MIDI进行合成处理，效果是在很差劲。想要在电脑上听到真正悦耳动听的音乐，就去研究波表合成吧 3.数字音频文件的处理 ——goldwave应用简介 4.MIDI音乐创作 ——CAKEWORKE应用简介 * 信号的描述和分类 音频信号的获取和存储 数字音频文件的处理goldwave应用简介 CAKEWALK简介 确定信号和未知信号 确定信号——能够用一个确定的时间函数表示的信号。如音频信号、视频信号及计算机中的数字信号等，它们对应某一时刻，都有一个确定的信号值。 随机信号——有些信号具有不可预知性，对应某一时刻其值不确定，这类信号即为随机信号。如随机函数 周期信号与非周期信号 周期信号 ——按一定时间间隔周而复始重复的信号。 非周期信号——在时间上不具备周而复始的重复特性的信号。 振幅 周期 基线 声音是一个随时间而变化的连续信号，可近似地看成是一种周期性的函数。通常用模拟的连续波形描述声波的形状，单一频率的声波可用 一条正弦波表示，如