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第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日3.1.1声音概念3.1基本概念●声音定义声音是振动的波,是随时间变化的物理量，它有三个指标:(1)振幅---波的高低幅度。体现了声音的强弱(2)周期---两个相邻波波峰到波峰或波谷到波谷之间的时间长度。(3)频率---每秒钟振动的次数。以HZ为单位.体现了音调的高低。教学进程振幅周期基线第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日●(1)音调—(高低)，声音的振动频率高，音调就高，反之亦然，但它们之间并非线性关系。(2)音色—(特质)，指具有特色的声音，可分为纯音和混和音。振幅和频率不变的声音信号，称为单音。单音一般只能由专用电子设备产生。在日常生活中，我们听到的自然界的声音一般都属于复音，其声音信号由不同的振幅与频率合成而得到。(3)音强—(强弱)，声音的强度，与声音幅度有关，振幅越大，则响度越大，反之亦然，但它们也不是线性关系3.1.2声音三要素第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日●简称音质。音质与频率范围有关，频率范围越宽音质越好3.1.3声音的质量影响音质的因素，常见的有：1）对于数字音频，音质的好坏与数据采样频率和量化位数有关。2）与还原设备有关3）与信噪比有关。第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日电话语音200Hz～3,400Hz调幅广播(AM)50Hz～7,000Hz调频广播(FM)20Hz～15,000Hz超高保真10Hz～44,000Hz频带宽度●声音质量分级与带宽第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日例：1、电话采用的是PCM（脉冲编码调制）方法，可进行8000次/秒的采样。2、CD唱片：要获得CD音质的效果，则要保证采样频率是44.1KHZ3.2声音的数字化(a)模拟音频信号(b)音频信号的采样数字化音频的过程如下：采样的过程：每隔一个时间间隔，在模拟声音的波形上取一个幅度值，把时间上的连续信号变成时间上的离散信号。3.2.1声音的采样●第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日(c)采样信号的量化分割采样信号幅度的方法：采取二进制的方式，以8bit或16bit的方式来划分纵轴量化：通常把声波波形的幅度的数字化表示称之为量化。量化的过程：先将采样后的信号按声波的幅度划分为有限个区段的集合，把落入到某个区段的样值归为一类，并赋予相同的量化值。3.2.2声音的量化●第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日●声音的编码声音数字化模拟信号经过采样个量化后，形成脉冲数字信号，再以一定的方式进行编码，形成计算机内部运行的数据。编码：按照一定的格式把经过采样和量化得到的离散数据记录下来，并在有效的数据中加入一些用于同步和控制的数据。在数据回放时，可以根据所记录的纠错数据判别读出的声音数据是否有错，如一定范围内有错，可以加以纠正。常见的编码方式是脉冲编码调制（PulseCodeModulation，PCM）第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日数字音频信号的特点在多媒体系统中，音频信号可分为语音信号和非语音信号，非语音信号又可分为乐音和杂音，总结起来有以下几个特点：1.音频信号是依赖时间的连续媒体，因此如果在时间上有25ms的间隙或延迟，人就会有感觉，因此处理时时序性要求很严格。2.由于人的听觉系统是双声道的，因此计算机产生的模拟声音也应该是双声道的。3.特别是语言信号，除了声音以外，还带有感情色彩的语意的表达，因此处理时除声音信号外，还有其他信号，如语意、声调等需要涉及，因此比较复杂。第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日3.3.wav●WAV(WaveformAudio)波形音频文件多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大.voc●VOC是Creative公司的波形音频文件格式同WAV格式类似.mid●MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)乐器接口文件用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，数据量小.mp3●mp3(MPEG音频压缩标准)压缩音频文件必须经过解压缩，数据量小●文件种类及特点数字音频文件的种类教学进程第10页，共22页，星期日