MultimediaTechnology多媒体技术MultimediaTechnology多媒体技术多媒体技术2第3章数字音频处理技术3.1音频处理概述3.1.1什么是声音3.1.2声音的基本参数3.1.3人的听觉特性3.1.4音频信号处理过程3.2音频的数字化3.2.1音频的采样3.2.2音频的量化3.2.3声道数3.2.4音频的编码与压缩技术3.2.5数字音频的质量3.3音频文件格式及标准3.3.1波形文件格式3.3.2MPEG音频文件格式3.3.3流媒体音频文件格式3.3.4MIDI3.4音频软件的使用3.4.1常见音频软件简介3.4.2CoolEdit简介3.5音频效果处理技巧3.5.1常用音频编辑命令3.5.2常用音效命令3.5.3特殊音频的生成多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰33.1音频处理概述多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰4物理学角度：声音是一种由物体振动产生的机械波，并在弹性介质（如空气等）中传播。可以用“声波”来表示声音，声波是一条随时间变化的连续曲线。3.1.1什么是声音多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰5声音信号的波形单音信号波形由单一频率和振幅组成的声音信号。一般只有电子仪器才能产生。复合信号波形由若干频率和振幅各不相同的正弦波组成。自然界存在的声音大多是复合音。多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰63.1.2声音的基本参数•表示声波每秒中出现的周期数目，即变化的次数。以赫兹Hz为单位。•频率反映音调高低：频率越高，音调越细尖；频率越低，音调越粗低。1．频率多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰7声音的基本参数：频率和振幅2．振幅•振幅决定声音的强度，振幅越高，声音越强；振幅越低，声音越弱。•以分贝dB为单位。人耳的听觉范围在听阈与痛阈之间。听阈：人耳刚刚能听到的最低声音，如0dB。痛阈：当声强过高，超过120dB时，会使人耳感到疼痛。多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰83.1.3人的听觉特性1．频率与音强的关系•人耳对不同频率段声音的音强敏感度差别很大，不同频率的声音要达到能被人耳听到的水平所需要的强度是不一样的。•人耳对2KHz～4KHz范围的信号最敏感多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰9一种音频信号会阻碍听觉系统感受另一种音频信号的现象，前者称为“掩蔽音”，后者称为“被掩蔽音”。2.掩蔽效应在一定频率范围内，强音频信号会掩蔽在其附近同时存在的弱音频信号，使得弱音被强音“掩蔽”掉。除了同时发出的声音之间有掩蔽现象之外，在时间上相邻的声音之间也有掩蔽现象。包括超前掩蔽和滞后掩蔽。频域掩蔽时域掩蔽多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰103.1.4音频信号处理过程将时间和幅度都连续的模拟音频信号，经过一定的变化和处理，使其变成时间和幅度都离散的二进制数字信号的过程。音频数字化过程多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰113.2音频的数字化多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰12把模拟音频信号在时间域上，按照设定的时间间隔，读取音频信号波形的幅度值，再用若干位二进制数表示此幅度值的过程。采样3.2.1音频的采样多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰13采样时间间隔称“采样周期”采样周期的倒数称“采样频率”，单位为Hz。采样频率决定每秒钟所取声波幅度样本的次数。隔相等的时间间隔的采样称为“均匀采样”；采样时间间隔不恒定的，称“非均匀采样”。采样周期和采样频率多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰14fs>=2f或Ts<=T/2其中：fs―采样频率；f―音频信号的最高频率；Ts―采样周期；T―音频信号的最小周期。奈奎斯特理论（Nyquisttheory）采样频率与声音质量的关系采样频率直接影响到声音的质量，采样频率高，每秒采集的样本多，声音保真度越好，但数据存储量也越大。多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰15几种常用的采样频率人类话音频率范围：300Hz～3000Hz人耳能听到的声音频率范围：20Hz～20KHz多媒体技术信息科学技术学院·曹晓兰163.2.2音频的量化量化是对采样后信号幅度值进行离散化处理。1．量化过程①划分量化阶距。将声波幅度值划分为有限个小幅度（量化阶距△）的集合：量化阶距△＝2Xmax/2B，其中：Xmax―声波最大幅值；B―二进制量化值的位数②赋量化值。把落入某个量化界线±1/2范围内的采样值归为一类，赋予同样的量化值。多媒体技术信息科学技术学院...
