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1、多媒體技術與應用主講：×××E-mail:××××××××第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯本章主要內容：3.1音頻的基本概念3.2聲音的錄制和獲取3.3音頻數(shù)據(jù)的編輯3.4MIDI音樂制作3.5不同音頻格式的轉換2021/10/52本章重點與學習目標了解音頻數(shù)據(jù)的概念、特點和種類了解音頻數(shù)據(jù)的采集及性能指標掌握音頻數(shù)據(jù)獲取的途徑和方法掌握音頻數(shù)據(jù)的基本編輯和特效處理的方法掌握音頻數(shù)據(jù)合成的基本方法了解MIDI音樂的基本知識掌握音頻格式的轉換方法2021/10/53第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯案例演示：使用Windows中的錄音機錄
2、音并設置特效2021/10/54第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯3.1基本概念聲音是多媒體表現(xiàn)形式中不可缺少的一部分，它使多媒體的表現(xiàn)力更加豐富。聲音主要包括語言、背景聲、音效和音樂4個部分。語言背景聲音效音樂2021/10/55第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯3.1.1聲音的概念空氣中的分子在某些介質的作用下振動，形成聲音，其振動過程可用一連續(xù)的曲線表示，稱為聲波。振幅周期2021/10/56第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯曲線上的任一點再次出現(xiàn)所需時間間隔稱為周期。而一秒鐘內聲音由高(壓力強)到低(壓力低)再到高(壓力強)，這個循環(huán)出現(xiàn)
3、的次數(shù)稱為頻率。聲音頻率：2021/10/57第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯聲音的三要素為音調、音強、音色。音調與聲音的頻率有關，頻率快則音調高，頻率慢則音調低。音強又稱響度，取決于聲音的幅度，即振幅的大小和強弱。音色指音的感覺特性。不同的物體發(fā)出的聲音我們可以通過音色分辨,不同發(fā)生體的材料、結構不同，發(fā)出聲音的音色也就不同。根據(jù)不同的音色，即使在同一音高和同一聲音強度的情況下，也能區(qū)分出是不同樂器或人聲發(fā)出的。聲音的三要素2021/10/58第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯聲音頻率：聲音按頻率可分為3種：次聲波、可聽聲波和超聲波。
4、人類聽覺的聲音頻率范圍為20Hz～20kHz，低于20Hz的為次聲波，高于20kHz的為超聲波。人說話的聲音信號頻率通常為300Hz～3kHz，人們把在這種頻率范圍內的信號稱為語音信號。2021/10/59第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯聲音頻率：聲音質量用聲音信號的頻率范圍來衡量，頻率范圍又叫“頻域”或“頻帶”，不同種類的聲源其頻帶也不同。聲源的頻帶越寬，表現(xiàn)力越好，層次越豐富。電話質量：200Hz～3.4kHz。調幅廣播質量：50Hz～7kHz。調頻廣播質量：20Hz～15kHz。數(shù)字激光唱盤(CD-DA)質量：10Hz～2
5、0kHz2021/10/510第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯3.1.2聲音的數(shù)字化把模擬聲音信號轉換為數(shù)字聲音信號的過程稱為聲音的數(shù)字化，它是通過對聲音信號進行采樣、量化和編碼來實現(xiàn)的。2021/10/511第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯1．采樣把模擬聲音變成數(shù)字聲音時，需要每隔一個時間間隔在模擬聲音波形上取一個幅度值，稱為采樣，即A/D(模/數(shù))轉換。目前最常用的采樣頻率有3種：44.1kHz、22.5kHz、11.025kHz。2021/10/512第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯2．量化把某一幅度范圍內的電壓用一個數(shù)字來表示稱為量
6、化，量化的過程實際上也是選擇分辨率的過程。標準的語音編碼采用8bit(位)，即可有28=256個量化級。音頻量化的位數(shù)通常采用16位，其對應有216=65536個量化級。2021/10/513量化位數(shù)8bit采樣頻率11KHz+127…+64+320-32-64…-12801001010比較:2021/10/514量化位數(shù)16bit采樣頻率22KHz+32767…+512+1280-128-512…-327680010101100011000比較:2021/10/515第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯3.編碼由于計算機內數(shù)據(jù)的存
7、儲采用的是二進制，為此必須將聲音數(shù)據(jù)寫成計算機的數(shù)據(jù)格式，稱為編碼。所以，數(shù)字聲音是一個數(shù)據(jù)序列，它是由模擬聲音經過采樣、量化和編碼后得到的。2021/10/516第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯3.1.3聲音文件的大小數(shù)據(jù)量=采樣頻率×量化位數(shù)×錄音時間×聲道數(shù)/8數(shù)據(jù)量的單位為B/s(字節(jié)/秒)。例如，一首5分鐘CD音樂光盤音質的歌曲，即采樣頻率44.1kHz，量化位數(shù)16位，立體聲音頻文件的大小為：(44?100×16×300×2)/8=52?920?000B=50.47MB2021/10/517第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯
8、3.1.4音頻文件的格式1.??MID和RMI2.??WAV3.??MP3(MP1、MP2)4.??RA、RAM5.??ASF、ASX、WMA、WAX等6.??XM、S3M、STM、MOD、MTM等7．CDAudio格式（擴展名為.cda）2021/10/518第三章音頻數(shù)據(jù)的獲取與編輯3.2聲音的錄制
