音频知识PPT演示课件

音频信号的形式日常生活中，音频信号可分为两类：语音信号和非语音信号。语音是语言的物质载体，它包含了丰富的语言内涵，是人类进行信息交流的特有形式。非语音信号主要包括音乐和自然界存在的其他声音。非语音信号的特点是不具有复杂的语义和语法信息，信息量低、识别简单。我们能听到的各种声音，是不同频率的声波通过空气产生震动刺激人耳的结果。在物理上，声音可用一条连续曲线表示。这条曲线无论多复杂，都可分解成一系列正弦波的线性叠加。规则音频是一种连续变化的模拟信号,可用一条连续的曲线表示，称为声波。声波是在时间和幅度上都连续变化的量，我们称之为模拟量。,1,用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音实际波形如图所示：,用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音实际波形,2,音频基础,声音的基本概念,声音是因为物体振动而产生的。机械振动或气流扰动引起周围弹性媒介发生波动，产生声波，产生声波的物体称为声源，如乐器、音箱。声波涉及的空间范围称为声场。声波传入人耳，经过人类听觉系统的感知就是声音,教学进程,3,教学进程,音调代表声音的高低，与频率有关，频率越高，音调越高。,声音的属性,4,教学进程,音色声音的特色。,纯音,指振幅和周期均固定的声音,复音,指具有不同频率和不同振幅的声音混合,基音：最低频率的声音声音的基调,谐音：泛音,声音的属性,5,教学进程,音强声音的强调，声音的响度，音量,声音的属性,6,声音的连续谱特征声音是一种弹性波声音的方向感特征声音的传播是以声波形式进行的，由于人类的耳朵能够判别出声音到达左右耳的相对时差、声音强度，所有能够判别出声音的方向以及由于空间使声音来回反射而造成声音的特殊空间效果声音的质量特征声音的质量与声音的频率范围有关，一般说来，频率范围越宽声音的质量就越高,声音的特征,教学进程,7,声音的质量,声音信号的带宽来度量客观度量主观度量,教学进程,带宽度量,次音频信号20kHZ(人听不到,有很强的方向性,可以形成波束),8,声音的质量,教学进程,客观度量,主要用信噪比来度量信噪比是指声源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度的比率。S/N以分贝（dB）为单位，信噪比越高表示声音质量越好。,9,声音的质量,教学进程,感觉上的，主观的印象应该成为评价声音质量不可缺少的部分。MOS分数MeanOpinianScore,主观度量,10,教学进程,（1）模拟音频(Analogaudio)模拟音频是一种连续的模拟量，以电的、磁的等形式表示。例如当我们对着麦克风讲话时，麦克风能根据它周围空气压力的不同变化而输出相应连续变化的电压值，这种变化的电压值便是一种对我们讲话声音的模拟，是一种模拟量，称为模拟音频。计算机不能直接处理模拟音频,11,教学进程,（2）数字音频(Digitalaudio)数字化音频的获得是通过每隔一定的时间间隔测一次模拟音频的值(如电压)并将其数字化。这一过程称为采样，每秒钟采样的次数称为采样率一般地，采样率越高，记录的声音就越自然，反之，若采样率太低将失去原有声音的自然特性，这一现象称为失真。由模拟量变为数字量的过程称为模数转换。由上述可知：数字音频是离散的，而模拟音频是连续的，数字音频质量的好坏与采样率密切相关。数字音频信息可以被计算机存储、处理和播放。,12,模拟音频与数字音频,模拟信号数字信号,13,计算机中录音/放音的处理过程,14,2020/5/19MultimediaTechnology&Application,数字化过程,3步,15,将声音信号在时间上离散化，即每隔相等的一段时间抽取一个信号样本。,采样,教学进程,数字化过程,16,将经采样后幅度上无限多个连续的样值变为有限个离散值的过程,采样,量化,数字化过程,教学进程,17,经过采样和量化以后，形成一系列的离散信号（即脉冲数字信号）。对脉冲数字信号进行编码,采样,量化,编码,位图图像对象,教学进程,18,声音文件的格式,教学进程,声音文件格式,WAVE文件格式,MP3文件格式,RA文件格式,WMA文件格式,MIDI文件格式,19,教学进程,1、WAVE文件,特点：扩展名为.wav，是一种通用的音频文件格式，易于生成和编辑。记录的是声音的波形，所以只要采样频率足够高，采样字节足够长，记录的声音文件能够和原声基本一致，但是导致音频文件占用存储空间太大。音质好。不适合网络传播或播放。,20,教学进程,2、MP3文件,MPEGAudioLayer-3特点：扩展名为.mp3,播放时需要安装播放软件数据量较小，压缩率10：120：1使用了有损压缩算法，音质不能令专业人员满意是目前最为流行的音频格式文件,21,教学进程,3、RA文件,RealNetworks开发的网上流式数字音频文件格式特点：扩展名为.ra，压缩比高达96:1能随带宽的不同而改变音质，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，带宽宽裕的听众获得较好的音质适合低网速的实时传输,22,教学进程,4、ASF文件,微软开发的网上流式数字音频文件格式特点：扩展名为.asf音质好数据量小适合网络流式传输,23,教学进程,5、WMA文件,特点：扩展名为.wma，音质强于MP3格式和RA格式。以减少数据流量而保持音质的方法来提高音质比，压缩比一般达到18:1.提供商可以加入防复制保护，限制播放时间和次数甚至播放的机器。也支持流媒体技术，可以在网络上在线播放。,24,教学进程,6、MIDI文件,数字乐器接口标准特点：1.midi文件中存储的不是波形，而是产生声音的指令2.数据量小,适用于：计算机作曲、流行歌曲的表演等,25,教学进程,声卡的基本结构,（1）话筒：连在音频卡上，基本功能是捕捉声音信号，并把信号传递给音频卡。（2）声卡：处理音频信号。（3）扬声器：把音频卡上输出的数字信号转换为模拟信号表现出来。,26,教学进程,软件支持,GoldWaveCoolEditSoundEditSoundForgeWindows自带的“录音机”,27,教学进程,GoldWave是一个功能强大的数字音频编辑器，它可以对声音进行播放、录制、编辑以及格式转换等处理。GoldWave软件不需要安装，只要运行程序文件夹中的主程序即可。,28,教学进程,29,教学进程,声音的录制与保存,文件“新建”“新建声音”确定建立一个文件名为“无标题1.wav”,左声道波形,右声道波形,30,教学进程,声音的录制与保存,单击控制器中的按钮，录音。GoldWave软件对信号进行采样和量化，记录波形。,31,教学进程,声音的编辑,波形显示窗口下言有一个显示音频文件时间长度的标尺，它以秒为单位，清晰地显示声音波形所有位置的时间情况。选择区域：在波形图上单击确定所选波形的开始，右击选择“设置结束标记”，确定结尾利用工具栏中的按钮对波形进行精确选择,32,教学进程,声音的编辑,2.剪裁、删除、复制波形段）剪裁和删除波形段剪裁类似于删除波形段。不同之处：删除波形是将选中删除，而剪裁是未选中波形删除。,33,教学进程,声音的编辑,）复制波形段选择要复制的波形段单击“复制”，选择要粘贴的地方“粘贴”,34,教学进程,声音的效果处理,调整音量可以利用软件的更改音量功能来解决录制的声音音量太小问题。单击效果栏中的,试听设置,35,教学进程,声音的效果处理,2.降噪为了去除录制中的微小噪声和电源的嗡嗡声等杂音，可以单击效果栏中的,36,教学进程,声音的效果处理,3.静音的处理如果录音过程中在朗读停顿的时候有例如摆钟的咔嚓声、较响的脚步声等，利用静音处理功能。选择摆钟声音区间，“编辑”“静音”,37,教学进程,声音的效果处理,4.回声和混响处理回声和混响处理在影视剪辑、配音中广泛采用，能使声音听上去更润泽，更具空间感。延迟时间值越大，声音持续时间越长。音量控制指返回声音的音量大小，值不宜过大，否则回声效果不真实。,38,教学进程,声音的效果处理,5.消减人声用GoldWave打开MP3歌曲，单击效果栏中的按钮。选择合适的带阻滤波音量和范围数据或拖动滑块对MP3文件进行消减人声。会对原来的声音文件造成损失。,39,教学进程,声音的效果处理,.淡入淡出“淡入”和“淡出”指声音的渐强和渐弱，常用于声音的开始、结束或两个声音的交替切换。淡入是从无到有、由弱变强；淡出相反。单击,40,教学进程,声音的效果处理,7.混音为录音配置背景音乐。打开两处理好的音频文件，MP3文件在波形图的标题上单击