中国地质大学（武汉）：《多媒体技术应用 Multimedia Technology》课程教学资源（课件讲稿）第四章 音频信息处理

第4拿音频信息处理 学习指南 本章学习音频信 息处理的有关知识，主要包括数字 音频信息的基本概念，声音数字化 的基本知识、声音文件常用的格式、 声音的采集与播放、处理和压缩、 声卡的相关知识、音频信息处理软 件Cool edit pr0的简单使用

学习指南 本章学习音频信 息处理的有关知识，主要包括数字 音频信息的基本概念，声音数字化 的基本知识、声音文件常用的格式、 声音的采集与播放、处理和压缩、 声卡的相关知识、音频信息处理软 件Cool Edit PRO 的简单使用。 第4章 音频信息处理

教学目标 ●了解声音的基本概念及基本知识： ·熟悉声音数字化的基本概念、清楚影响数字声音 质量的重要指标； ·学会合理选用声音文件格式； ·能够熟练运用Windows中声音处理的方法进行声 音信息处理； ·了解声音文件压缩的基本概念； ·会用声音处理的相关硬件： ·学会用声音处理软件Co0 1 Edit PR0进行声音文 件处理； ●了解MIDI与音乐合成的相关知识

教学目标 •了解声音的基本概念及基本知识； •熟悉声音数字化的基本概念、清楚影响数字声音 质量的重要指标； •学会合理选用声音文件格式； •能够熟练运用Windows中声音处理的方法进行声 音信息处理； •了解声音文件压缩的基本概念； •会用声音处理的相关硬件； •学会用声音处理软件Cool Edit PRO 进行声音文 件处理； •了解MIDI与音乐合成的相关知识

媒体作品中的声音主要有语音（如解说词）、声 效（如鼠标点击声）、音乐（如配乐）三种表现形式。 4.1数字音频信息基础 4.1.1声音的基本概念 声音是通过空气或水等介质传 播的，是一种连续的波型信号。是 人类进行交流和认识自然的一种媒 体形式。 12000 10000 g 40 00 0 6000 8000 10000 -12000 1400 00005 0.0010 0.001 002 0.002 图4-1用音频处理软件记录的鼠标点击的声音实际波形

媒体作品中的声音主要有语音(如解说词)、声 效(如鼠标点击声)、音乐(如配乐)三种表现形式。 声音是通过空气或水等介质传 播的，是一种连续的波型信号。是 人类进行交流和认识自然的一种媒 体形式。 4.1 数字音频信息基础 4.1.1声音的基本概念 图4-1 用音频处理软件记录的鼠标点击的声音实际波形

声音信息是不同频率的声波通过空气 产生振动、刺激人耳的结果。 物理学上，声音用一条连续的曲线 来表示，即声波，声波是在时间和幅度 上都连续变化的量 周期 基线

声音信息是不同频率的声波通过空气 产生振动、刺激人耳的结果。 物理学上，声音用一条连续的曲线 来表示，即声波，声波是在时间和幅度 上都连续变化的量 幅 度 周期 基线

声音有三个基本参数：振幅、周期和频率 振幅是声波波型的高低幅度，表示声音的强弱： 周期是两个相邻波峰点或波谷底之间的时间长度： 频率是声波每秒钟振动的次数，表示声音的音调。 周期 基线 图4-2模拟音频信号的物理特征

幅 度 周期 基线 图4-2 模拟音频信号的物理特征 声音有三个基本参数：振幅、周期和频率 振幅是声波波型的高低幅度，表示声音的强 弱； 周期是两个相邻波峰点或波谷底之间的时间长度； 频率是声波每秒钟振动的次数，表示声音的音调

4.1.2 声音的数字化 声音是连续变化的模拟信号，而计算 机处理的是数字信号，要使计算机能处 理声音信号，必须把模拟音频信号（如 语音、声效、音乐等)转换成用“0”、 “1”表示的数字信号，这就是声音的数 字化。声音的数字化涉及到采样、量化 及编码等多种技术

声音是连续变化的模拟信号，而计算 机处理的是数字信号，要使计算机能处 理声音信号，必须把模拟音频信号（如 语音、声效、音乐等）转换成用“0” 、 “1”表示的数字信号，这就是声音的数 字化。声音的数字化涉及到采样、量化 及编码等多种技术。 4.1.2 声音的数字化

()采样频率将连续声波信号转换为不连续的 数字信号，必须以固定的时间间隔对当前声音 波形的幅度（振幅）进行测量，这个过程即称 为采样。而单位时间内采集声音样本的次数即 为采样频率 (2)量化精度 对声波波型幅度数字化的表示称 为量化，量化值通常用二进制表示，称为量化 位数，也称为量化精度，量化精度越高，声音 质量越好。 (3)声道数 指使用声音通道的个数

(1)采样频率 将连续声波信号转换为不连续的 数字信号，必须以固定的时间间隔对当前声音 波形的幅度（振幅）进行测量，这个过程即称 为采样。而单位时间内采集声音样本的次数即 为采样频率 (2)量化精度 对声波波型幅度数字化的表示称 为量化，量化值通常用二进制表示，称为量化 位数，也称为量化精度，量化精度越高，声音 质量越好。 (3)声道数 指使用声音通道的个数

4.1.3 常见的数字音频格式 1、WAV音频文件：波形文件 2、MIDI音频文件：计算机数字音乐接口生成 的数字音频文件 3、V0C音频文件：是声卡使用的声音文件格 式 4、 MP3音频文件：是压缩音频文件的格式 5、RealAudio音频文件：一种新型流式音频 文件的格式 6、AIFF音频文件：是音频交换文件格式

1、WAV音频文件：波形文件 2、MIDI音频文件：计算机数字音乐接口生成 的数字音频文件 3、VOC音频文件：是声卡使用的声音文件格 式 4、 MP3音频文件：是压缩音频文件的格式 5、RealAudio音频文件：一种新型流式音频 文件的格式 6、AIFF音频文件：是音频交换文件格式 4.1.3 常见的数字音频格式

4.2音频信息处理 4.2.1音频信息的获取与播放 1、声音的获取 (1)从音乐CD中获取声音 (2) 直接录音 (3)音频格式的转换 两个含义，声音从高质量向低质量转换 声音存储格式的转换 2、声音的播放 (4)声音的播放

1、声音的获取 （1）从音乐CD中获取声音 （2）直接录音 （3）音频格式的转换 两个含义，声音从高质量向低质量转换 声音存储格式的转换 （4）声音的播放 4.2 音频信息处理 4.2.1 音频信息的获取与播放 2、声音的播放

4.2.2 音频信息压缩 声音量化后的数字信息直接存入计算机中 将需要大量的存储空间，为了减小数据量，便 于声音的存储和传输，一般要对数字化声音信 息进行压缩。 压缩的依据是，声音信号中存在着很 大的冗余，通过识别和去除这些冗余度， 就能达到压缩编码的目的。 MPEG声音压缩算法是第一个高保真声 音数据压缩的国标准

4.2.2 音频信息压缩 声音量化后的数字信息直接存入计算机中 将需要大量的存储空间，为了减小数据量，便 于声音的存储和传输，一般要对数字化声音信 息进行压缩。 压缩的依据是，声音信号中存在着很 大的冗余，通过识别和去除这些冗余度， 就能达到压缩编码的目的。 MPEG声音压缩算法是第一个高保真声 音数据压缩的国际标准