多媒體技術(shù)和通信第3章-展示頁(yè)
2025-01-29 03:42本頁(yè)面
【正文】 器傳送 16路不同的聲音等。 規(guī)定每種 MIDI裝置由一個(gè)接收器和一個(gè)發(fā)送器組成。 數(shù)字音樂(lè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) MIDI和 MP3 （ 1）電子樂(lè)器數(shù)字接口： MIDI（ musical instrument digital interface, MIDI） MIDI實(shí)質(zhì)上是由 MIDI控制器（或 MIDI文件）產(chǎn)生的指示電子音樂(lè)合成器要做什么、怎么做（如演奏某個(gè)音符、加大音量、生成音響效果）的一套標(biāo)準(zhǔn)指令。 （ 3）人 計(jì)算機(jī) 人通信。 （ 2）計(jì)算機(jī)與人通信。 聲音的數(shù)據(jù)量 =（采樣頻率 *每個(gè)采樣位數(shù) *聲道數(shù)） /8（ B/s） 質(zhì)量 采樣頻率 （ kHz） 樣本精度 單道聲 / 立體聲 數(shù)據(jù)率 （ kb/s） 頻率范圍（ kHz） 電話 8 8 單道聲 64 200～3400 AM 8 單道聲 88 50～ 7000 FM 16 立體聲 20～15000 CD 16 立體聲 20～20220 DAT 48 16 立體聲 1536 20～20220 音頻的數(shù)字化與再現(xiàn) 音頻處理應(yīng)考慮以下三點(diǎn)： （ 1）人與計(jì)算機(jī)通信。 ? 采樣精度 每個(gè)聲音樣本的數(shù)字化位數(shù)反映了聲音波形幅度的采樣精度。 電壓范圍 量化 (dec) 編碼 (bin) ~ 3 011 ~ 2 010 ~ 1 001 ~ 0 000 ~ 1 111 ~ 2 110 ~ 3 101 ~ 4 100 ? 采樣頻率 奈奎斯特理論指出：采樣頻率不應(yīng)低于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍，這樣就能把以數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原來(lái)的聲音，稱為無(wú)損數(shù)字化。 ? 量化（ quantization）：將連續(xù)的信號(hào)幅度離散化。 數(shù)字化實(shí)際上就是采樣和量化。 音樂(lè)：是符號(hào)化的聲音。 分為： 波形聲音：包含所有的聲音形式。 （ 5 單聲道 (Monophonic)意味著單個(gè)聲源。聽眾根據(jù)系統(tǒng)質(zhì)量的好壞使用 N分制給系統(tǒng)打分。 在采用等級(jí)法 MOS(Mean Opinion Score)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，通常設(shè)優(yōu)，良，中，差，劣五個(gè)等級(jí)。 （ 4）聲音質(zhì)量評(píng)價(jià) 聲音類型 帶 寬 電話語(yǔ)音 200Hz－ 調(diào)幅廣播 50Hz－ 7kHz 調(diào)頻廣播 20Hz－ 15kHz CD 20Hz－ 20kHz 聲音的質(zhì)量與聲音的帶寬有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)頻率范圍越寬，聲音質(zhì)量也就越高。 （ 5）音色與失真特性。 （ 3）聲音具有連續(xù)譜特性。 一、聲音和人耳聽覺(jué)特性 聲音的性質(zhì) （ 1）聲音是時(shí)基類媒體。以帕斯卡（ Pa）為單位來(lái)度量響度； 對(duì)聲壓有效值取對(duì)數(shù)，用此對(duì)數(shù)值來(lái)表示聲音的強(qiáng)弱。 聲壓及聲壓級(jí) SPL（ Sound Pressure Level）也是常用的聲音描述參量。 復(fù)合信號(hào)的頻率范圍稱為帶寬 。第三章 音頻信息處理技術(shù) 聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)字音頻技術(shù) 音頻信號(hào)壓縮編碼 音頻信息壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) IP電話技術(shù) 聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 聲音是通過(guò)空氣傳播的一種連續(xù)的波。 是由許多頻率不同的分量信號(hào)組成的復(fù)合信號(hào)。 帶寬為 20Hz－ 20kHz的信號(hào)稱為音頻（ audio）信號(hào)。 聲壓就是聲音的壓力。這種表示聲音強(qiáng)弱的對(duì)數(shù)值就叫做聲壓級(jí) SPL。 （ 2）聲音有三個(gè)要素，音調(diào)、音強(qiáng)和音色。 （ 4）聲音有方向感。 人耳聽覺(jué)特性 （ 1）人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的感覺(jué)特性 （ 2）響度、響度級(jí) （ 3）人耳聽覺(jué)的掩蔽效應(yīng) 一個(gè)聲音的存在會(huì)影響人們對(duì)其他聲音的聽覺(jué)能力， 使一個(gè)聲音在聽覺(jué)上掩蔽了另一個(gè)聲音， 即所謂的“掩蔽效應(yīng)”。 可以使用信噪比（ SNR）、主觀平均判分法（ MOS）。 平均觀點(diǎn)分 (Mean Opinion Score， MOS)是一種主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。 常見的 5分制系統(tǒng) ： 平均觀點(diǎn)分 質(zhì)量等級(jí) 主觀感覺(jué) 5 極好 覺(jué)察不到 4 好 覺(jué)察得到，但不難聽 3 一般 有點(diǎn)難聽 2 差 難聽，但不反感 1 極差 難以忍受 采樣點(diǎn)越多，聲音記錄的保真度就越高，但電腦存儲(chǔ)的信息量也相應(yīng)增加。 聲音的三個(gè)屬性： （ 1） 幅值 (Amplitude) （ 2） 相位 (Phase) （ 3） 時(shí)序 (Timing) 數(shù)字音頻技術(shù) 一、數(shù)字音頻 在計(jì)算機(jī)中聲音信號(hào)是用一系列的數(shù)字表示的，稱為數(shù)字音頻。 語(yǔ)音：也表現(xiàn)為波形聲音。 二、數(shù)字音頻技術(shù) 聲音進(jìn)入計(jì)算機(jī)的第一步就是數(shù)字化。 影響數(shù)字聲音波形質(zhì)量的主要因素有三個(gè)： （ 1）采樣頻率 （ 2）采樣精度 （ 3）通道數(shù) 聲音信號(hào)數(shù)字化 ? 采樣（ sampling）：將聲音信號(hào)在時(shí)間上離散化，即每隔相等的一段時(shí)間抽取一個(gè)信號(hào)樣本。如果幅度的劃分是等間隔的，稱為線性量化，否則為非線性量化。 fs=2fmax 標(biāo)準(zhǔn)的采樣頻率有 ， ， 。 一般有 8位和 16位兩種雙聲道（立體聲）。包括音頻獲取、語(yǔ)音的識(shí)別和理解。包括音樂(lè)合成、語(yǔ)音合成、聲音的定位以及音頻視頻的同步。有語(yǔ)音采集、音頻的編碼和解碼、音頻的存儲(chǔ)、音頻的傳輸?shù)取? 1988年 MIDI制造商協(xié)會(huì)正式頒布 MIDI技術(shù)規(guī)范，作為數(shù)字式音樂(lè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定 MIDI鍵盤為 128鍵。 （ 2） MP3數(shù)碼音樂(lè) MP3的全稱是 MPEG1 Layer3音頻文件。 MPEG1聲音標(biāo)準(zhǔn)其音頻編碼分為 3層：Laer Layer2和 Layer3。 音頻信號(hào)壓縮編碼 音頻信息編碼技術(shù)可分為三類： ?波形編譯碼器（ waveform coder）： 波形編碼是基于對(duì)語(yǔ)音信號(hào)波形的數(shù)字化處 理，試圖使處理后重建的語(yǔ)音信號(hào)波形與原語(yǔ) 音信號(hào)波形保持一致。 ?音源編譯碼器（ Source coder）：也叫參數(shù)編譯碼器、聲碼器（ vocoder）。 這種編碼的特點(diǎn)是語(yǔ)音編碼速率較低，基本上在 2kbit／ s～ ／ s之間。使用的激勵(lì)信號(hào)波形盡可能接近于原始話音信號(hào)的波形。 123452 4 6 1 68 3 2 k b p s主 觀音 質(zhì) 評(píng) 價(jià)混 合 法圖 2 － 6 三 種 壓 縮 編 碼 的 性 能 比 較參 量 法波 形 法一、脈沖編碼調(diào)制（ PCM） Pulse Code Modulation 若輸入的音頻信號(hào)是話音信號(hào)，使用 8 kHz采樣頻率進(jìn)行均勻采樣，而后再將每個(gè)樣本編碼為 8
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