第3章音频信息处理
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第03章_数字音频基础
3.2.2 量化（Quantization）
量化是指用若干比特表示一个样本的过程；表示一个样本所使用的比特数称为量化深度 （bit depth）。常见的量化深度有 4 比特、8 比特、16 比特、32 比特等等。不难理解，量化实 际上是一个对声音样本的幅值进行离散化处理的一个过程。虽然采样已经在时间上将模拟信号 离散化了，但是样本的大小（即幅值）仍然有无限种可能的取值（所以本质上还是连续量）， 而数字系统只能表示有限种状态，例如，用 8 个比特表示样本大小的话，则只能有 256 种取值。 所以，量化是一个将无限多种可能取值归结为有限多个数字值的过程。通常，系统会将一个样 本以最接近其值大小的数字表示。总之，采样是时间上的离散化，而量化则是空间上的离散化。 需要强调的是，量化深度也是影响数字音频信号质量的重要因素。4 比特只有 16 种取值， 显然，试图通过这样少数几个状态来恢复原始模拟音频信号是十分困难的。但是，量化深度越 多，数据量也会越大，传输和存储的压力自然越大。所以，也需要根据实际应用环境来采用合 适的量化深度。例如，一般的网络音频应用采用了 8 位的量化深度，CD 音频的量化深度则是 16 比特，而有些高级数字音频系统采用了 32 位的量化深度。 3.2.3 编码（Coding） 在采样、量化处理后，模拟音频数字化的第三个步骤是编码。编码实际上是以某种格式最 终生成数字音频数据流的过程，所得到的数字音频数据将会被存储、传输或者进行各种处理。 本章第 3 节将介绍几种重要的音频编码技术。 需要读者注意的是，把数字化过程分解成采样、量化、编码三个阶段实际上是一种简化描 述，各种不同的数字音频技术会有不同的采样、量化与编码机制，特别是量化与编码往往是同 步进行的，而且编码还包括后续的数据流格式化。因此，多数介绍数字音频技术的教科书或学 术著作在提到音频编码的时候，都将这三个步骤合称为编码系统或编码技术，并在编码系统的 框架下对整个模数转换过程进行整体性介绍。本教程下面的阐述也沿用了这一模式。
2.3-音频编码技术
Jitter Buffer
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3.2 自动噪声抑制-ANR
自动噪声抑制-ANR (Adaptive Noise Reduction):
噪声
解决通话中由于背景噪声太大无法听清
话音的问题，含有噪声的语音信号进行 噪声抑制以提高主观语音质量。
已被抑制
Page 37
3.2 自动电平控制-ALC
Page 19
第2章 常用语音编码比较和应用
2.1 常用语音编码算法 2.2 视频会议常用音频技术
Page 20
2.2 视频会议中音频技术
2006 1992 1988 1972 G.722
音质较好 延迟较长
AAC-LD
高保真CD音质 低延时编码
G.728
低延时编码 音质较差
低复杂度编码
G.711
舒适噪音生成CNG (Comfort Noise Generation)：与VAD配合使用，设置播放舒 适噪音。
怎么这么静？是不是挂 断了？
舒适噪音：CNG
静音检测：VAD
用户 A
用户 B：停顿期间
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3.2 回声消除-EC (回声形成)
回声表示说话者的声音，经过网络设备后，环回到了自己。
输出码率：24/32/48Kbps
采样频率：32KHZ 优点：低运算，低带宽，高保真质量 缺点：牺牲高频信息，Polycom授权，极少数产商使用 应用领域：CD级高保真语音质量
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2.2 G.728
G.728是1992年由国际电信联盟（ITU-T）建议的一个压缩原则16 kbps 的压缩标准，并
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3.2 自动噪声抑制-ANR
自动噪声抑制-ANR (Adaptive Noise Reduction):
噪声
解决通话中由于背景噪声太大无法听清
话音的问题，含有噪声的语音信号进行 噪声抑制以提高主观语音质量。
已被抑制
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3.2 自动电平控制-ALC
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第2章 常用语音编码比较和应用
2.1 常用语音编码算法 2.2 视频会议常用音频技术
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2.2 视频会议中音频技术
2006 1992 1988 1972 G.722
音质较好 延迟较长
AAC-LD
高保真CD音质 低延时编码
G.728
低延时编码 音质较差
低复杂度编码
G.711
舒适噪音生成CNG (Comfort Noise Generation)：与VAD配合使用，设置播放舒 适噪音。
怎么这么静？是不是挂 断了？
舒适噪音：CNG
静音检测：VAD
用户 A
用户 B：停顿期间
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3.2 回声消除-EC (回声形成)
回声表示说话者的声音，经过网络设备后，环回到了自己。
输出码率：24/32/48Kbps
采样频率：32KHZ 优点：低运算，低带宽，高保真质量 缺点：牺牲高频信息，Polycom授权，极少数产商使用 应用领域：CD级高保真语音质量
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2.2 G.728
G.728是1992年由国际电信联盟（ITU-T）建议的一个压缩原则16 kbps 的压缩标准，并
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多媒体技术与应用答案
第一章多媒体技术概述1、什么是媒体?媒体是如何分类的？（简答题）答：（1）媒体指的是信息表示和传输的载体，是人与人之间沟通及交流观念、思想或意见的中介物。
在计算机科学中，媒体具有两种含义：一是承载信息的物理实体，例如磁带、磁盘、光盘、半导体存储器；二是表示信息的物理载体，例如文本、图形、图像、声音、动画及影像等。
多媒体技术中的媒体一般指后者。
（2）按照国际上一些标准化组织制定的分类标准，媒体主要有一下6种类型。
（1）感觉媒体（2）表示媒体（3）显示媒体（也称表现媒体）（4）存储媒体（5）传输媒体2、什么是多媒体？它有哪些关键特性？（简答题）答：（1）多媒体是由两种以上单一媒体融合而成的信息综合表现形式，是多种媒体的综合、处理和利用的结果。
（2）多维化：计算机处理媒体信息的多样化，使人与计算机之间的交互不再局限于顺序的、单调的、狭小的范围，而有充分自由的余地。
交互性：人、机对话，是多媒体技术的关键特征。
在多媒体系统中，除了操作上控制自如之外，在媒体的综合处理上也可以随心所欲。
集成性：将各种不同的媒体信息有机地进行同步组合，形成一个完整的多媒体信息；把不同的媒体设备集成在一起，形成多媒体系统。
3、多媒体技术如何定义？多媒体技术有哪些特点？答：（1）多媒体技术是以计算机（或微处理芯片）为中心，将文本、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息进行数字化综合处理，使多种媒体信息建立逻辑连接，并集成一个具有交互性的系统技术。
（2）多媒体技术特征：多样性，集成性，交互性，实时性和数字化。
4、什么是多媒体系统？答:多媒体系统是指由多媒体网络设备、多媒体终端设备、多媒体软件、多媒体服务系统及相关的多媒体数据组成的有机整体。
5、什么是虚拟现实技术？答：虚拟现实技术（VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，一种逼真的模拟人在自然环境中视觉、听觉和运动等行为的高级人机交互（界面）技术。
一、单选题1．媒体有两种含义，即表示信息的载体和 ( B )。
第3章 多媒体信息的输入与输出
34
3.1.2
显卡的基本结构
8．BIOS ROM BIOS ROM又称为基本输入输出系统。它是 一种特殊的存储芯片（ROM），存放生产厂家提 供的硬件图形加速芯片与驱动软件之间的输入、输 出逻辑控制程序，此外，还存放显卡的名称﹑型号
以及显示内存的信息等。BIOS的性能决定了显示
卡硬件与操作系统之间的配合程度，以及能否充分
Geforce 6系列显示芯片分为6200系
列、6600系列和6800系列。
70
Geforce 6800芯片
Geforce 6600芯片
Geforce 6200芯片
71
3.1.4
主流显示芯片组
2．nVIDIA显示芯片 （3）Geforce 7系列 Geforce 7系列是nVIDIA最新发布的 显示芯片，这块基于G 70核心的显示卡被 nVIDIA命名为Geforce 7800。
第3章 多媒体信息的输入 与输出
主讲人：厉青
1
第3章 多媒体信息的输入与输出
本章要点： 1. 显示卡 2. 音频卡 3. 视频编辑卡 4. 常用外部输入输出设备
2
1 什么是显卡
显示卡(又称显示适配器)是显示器与主机通信的控 制电路和接口，作用是控制显示器的显示方式。在显 示器里也有控制电路，但起主要作用的是显示卡。
21
VGA 插口
视 频 插口
显示卡的结构
AGP 总 线接口 覆盖散热 片的 图形加速 芯片
VGA Feature 插口
显存
22
3.1.2
显卡的基本结构
一般的显示卡上有显示芯片、显示内存及显示输 出接口（VGA接口、DVI接口和S-Video接口）等 。 1．显示芯片 2．显示内存
3.1.2
显卡的基本结构
8．BIOS ROM BIOS ROM又称为基本输入输出系统。它是 一种特殊的存储芯片（ROM），存放生产厂家提 供的硬件图形加速芯片与驱动软件之间的输入、输 出逻辑控制程序，此外，还存放显卡的名称﹑型号
以及显示内存的信息等。BIOS的性能决定了显示
卡硬件与操作系统之间的配合程度，以及能否充分
Geforce 6系列显示芯片分为6200系
列、6600系列和6800系列。
70
Geforce 6800芯片
Geforce 6600芯片
Geforce 6200芯片
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3.1.4
主流显示芯片组
2．nVIDIA显示芯片 （3）Geforce 7系列 Geforce 7系列是nVIDIA最新发布的 显示芯片，这块基于G 70核心的显示卡被 nVIDIA命名为Geforce 7800。
第3章 多媒体信息的输入 与输出
主讲人：厉青
1
第3章 多媒体信息的输入与输出
本章要点： 1. 显示卡 2. 音频卡 3. 视频编辑卡 4. 常用外部输入输出设备
2
1 什么是显卡
显示卡(又称显示适配器)是显示器与主机通信的控 制电路和接口，作用是控制显示器的显示方式。在显 示器里也有控制电路，但起主要作用的是显示卡。
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VGA 插口
视 频 插口
显示卡的结构
AGP 总 线接口 覆盖散热 片的 图形加速 芯片
VGA Feature 插口
显存
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3.1.2
显卡的基本结构
一般的显示卡上有显示芯片、显示内存及显示输 出接口（VGA接口、DVI接口和S-Video接口）等 。 1．显示芯片 2．显示内存
声音处理精品PPT课件
要求
采样频率
数据长度
11,025 Hz
8 bit
22,050 Hz
8 bit
11,025 Hz
8 bit
11,025 Hz
8 bit
22,050 Hz
8 bit
44,100 Hz
16 bit
教学进程
3.3.1 数字音频处理软件GoldWave
● GoldWave —— 免费共享软件，配有汉化补丁
● GoldWave的主要功能
教学进程
● 声音的声道
单声道 立体声
8.1.2 声音的音质、数据量与文件
● 音质——声音的质量。与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好
● 数据量与文件 采样频率 Hz 11,025 22,050 44,100 11,025 22,050 44,100
数据长度 bit 8 8 8 16 16 16
● MP3 (MPEG音频压缩标准)压缩音频文件 .mp3
必须经过解压缩，数据量小
教学进程
3.2 怎样得到数字化声音
● 声音采样 —— 把声音按照固定的时间间隔，转换成由有限个数字 表示的离散序列
声音采样
11011100 11001101
● 采样频率 —— 在一定的时间间隔内采集的样本数量 (采样频率越高，音质越好，数据量也越大)
新开始
(10) 选择“文件／另存为”菜单，保存文件
教学进程
3.3 声音处理初步
● 声音处理主要手段
剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 生成淡入淡出效果、响度控制、调整音频特性等
● 声音应用领域
应用场合
国际互联网 (语音、简单乐曲) 游戏 (效果音、效果音乐) 多媒体自学读物 (提示音) 电子教案 (语音、效果音) 多媒体宝典、大全 (乐曲、语音) 多媒体音乐鉴赏 (音乐、解说)
第3章-数字声音编码
用公式表示为 fs ≥2f 或者 Ts ≤ T/2 其中f为被采样信号的最高频率
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采样精度
每个声音样本的位数
样本位数越多，声音的质量越高，而需要的存储空间也越多；位 数越少，声音的质量越低，需要的存储空间越少。
采样精度的另一种表示方法是信号噪声比-----SNR
SNR 10 log10
3.4声音质量的MOS评分标准 3.5 脉冲编码调制(PCM)
3.5.1 PCM的概念 3.5.2 均匀量化 3.5.3 非均匀量化
3.6 PCM在通信中的应用
3.6.1 频分多路复用 3.6.2 时分多路复用 3.6.3 数字通信线路的数据传输率
3.7 增量调制与自适应增量调制
3.7.1 增量调制(DM) 3.7.2 自适应增量调制(ADM)
A律压扩
A律压扩主要用在欧洲和中国大陆等地区的数字电话通信中，按下面的 式子确定量化输入和输出的关系
0 ≤ |x| ≤ 1/A 计算时，A＝87.56
35 of 49
话音编码（补充）
G.711标准(普通电话标准):单声道、8位/样本、采样频率 为8 kHz的话音数据流。使用μ率和A率压缩算法，信 号带宽为3.4 kHz，压缩后的数据率为64 kb/s；
(Vsignal )2 (Vnoise )2
20
log10
Vsignal
Vnoise
Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；SNR的单位为分贝(db)
例：假设Vnoise＝1，采样精度为1位表示Vsignal＝21，信噪比SNR＝6分贝。
采样精度为8位表示Vsignal＝28，信噪比SNR＝6*8=48分贝
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采样精度
每个声音样本的位数
样本位数越多，声音的质量越高，而需要的存储空间也越多；位 数越少，声音的质量越低，需要的存储空间越少。
采样精度的另一种表示方法是信号噪声比-----SNR
SNR 10 log10
3.4声音质量的MOS评分标准 3.5 脉冲编码调制(PCM)
3.5.1 PCM的概念 3.5.2 均匀量化 3.5.3 非均匀量化
3.6 PCM在通信中的应用
3.6.1 频分多路复用 3.6.2 时分多路复用 3.6.3 数字通信线路的数据传输率
3.7 增量调制与自适应增量调制
3.7.1 增量调制(DM) 3.7.2 自适应增量调制(ADM)
A律压扩
A律压扩主要用在欧洲和中国大陆等地区的数字电话通信中，按下面的 式子确定量化输入和输出的关系
0 ≤ |x| ≤ 1/A 计算时，A＝87.56
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话音编码（补充）
G.711标准(普通电话标准):单声道、8位/样本、采样频率 为8 kHz的话音数据流。使用μ率和A率压缩算法，信 号带宽为3.4 kHz，压缩后的数据率为64 kb/s；
(Vsignal )2 (Vnoise )2
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log10
Vsignal
Vnoise
Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；SNR的单位为分贝(db)
例：假设Vnoise＝1，采样精度为1位表示Vsignal＝21，信噪比SNR＝6分贝。
采样精度为8位表示Vsignal＝28，信噪比SNR＝6*8=48分贝
第3章声音的数字化PPT课件
– 采样：在某些特定的时刻对模拟信号 进行测量，即每隔一定的时间测量一 次声音信号的幅值；把时间连续的模 拟信号转换成时间离散、幅度连续的 采样信号；
8
采样（sampling）
– 样本：每次采样都记录下原始模拟声 波在某一时刻的状态，称之为样本； 将一系列的样本连接起来，就可以描 述一段声波了
– 均匀采样：采样的间隔时间相等
24
MIDI
➢ MIDI信息实际上是一段音乐的描述,是数 字化的乐谱,包含音符、定时以及键号、通 道号、持续时间、音量和击键力度等各个 音符的有关信息。
25
MIDI与PCM原理比较
➢ PCM波形编码：把音乐的波形进行数字化 采样和编码（记录音乐本身）
➢ 定义和产生乐曲的MIDI信息和数据组存放 于MIDI文件中, MIDI文件本身只是一堆数 字信号而已，不包含任何声音信息。
未经压缩的数字声音的数据率bs采样频率hz样本精度bit声道数随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生18质量采样频率khz样本精度声道数据率kbs频率范围hz电话单声道6402003400am11025单声道882507000fm2205016立体声70562015000cd44116立体声141122020000dat4816立体声153602020000随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生19除采样频率样本精度声道数影响声音质量外声音录制时环境噪声声卡内部噪声以及采样数据丢失等都会造成音质的下降
300HZ ~ 3kHZ 语音信号（speech）
3
模拟信号与数字信号
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采样（sampling）
– 样本：每次采样都记录下原始模拟声 波在某一时刻的状态，称之为样本； 将一系列的样本连接起来，就可以描 述一段声波了
– 均匀采样：采样的间隔时间相等
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MIDI
➢ MIDI信息实际上是一段音乐的描述,是数 字化的乐谱,包含音符、定时以及键号、通 道号、持续时间、音量和击键力度等各个 音符的有关信息。
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MIDI与PCM原理比较
➢ PCM波形编码：把音乐的波形进行数字化 采样和编码（记录音乐本身）
➢ 定义和产生乐曲的MIDI信息和数据组存放 于MIDI文件中, MIDI文件本身只是一堆数 字信号而已，不包含任何声音信息。
未经压缩的数字声音的数据率bs采样频率hz样本精度bit声道数随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生18质量采样频率khz样本精度声道数据率kbs频率范围hz电话单声道6402003400am11025单声道882507000fm2205016立体声70562015000cd44116立体声141122020000dat4816立体声153602020000随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生19除采样频率样本精度声道数影响声音质量外声音录制时环境噪声声卡内部噪声以及采样数据丢失等都会造成音质的下降
300HZ ~ 3kHZ 语音信号（speech）
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模拟信号与数字信号
数字音视频技术讲义第三章 模拟信号数字处理
短距离传送PCM信号是采用并行 传送方式，即每一个抽样的N个码位 以及为收、发同步用的抽样时钟， 在n+1条传输线中并行传送。 中、远距离传输时采用全串行传 送方式，即对n个码位首先进行并/ 串转换，然后在同一条线路上依次 传出。
*3.2 彩色电视图像信号的 数字编码
• ~两种PCM编码方式：全信号编码和分 量编码。 • 全信号编码是对彩色电视信号直接进行 编码。 • 分量编码是对亮度信号及两个色差信号 （或对三个基色信号）分别进行编码。
• 满足正交结构的条件是抽样频率是 行频的整数倍。 • 根据副载频与行频的偏置关系，只 当时fs=4fsc才形成正交抽样结构。 • 抽样频率较高可降低模拟低通滤波 器及数字滤波器的设计难度。随着 器件速度的提高和成本的下降，4fsc 抽样频率目前被广泛地采用。
二、量化等级
• 在全信号编码中，一般采用四舍五入的 均匀量化。主观实验表明，为获得满意 的图像质量，一般采用8bit量化。当编解 码次数较多时，考虑到量化噪波的累积， 应采用9-10bit量化。
3．2．2 分量编码
一、抽样频率 • 主观实验表明，当亮度信号Y的带宽为 5.8~6MHz、两个色差信号R-Y和B-Y的 带宽2MHz时，可获得满意的图像质量。 • 分量编码时，一般应先根据需要，用低 通滤波器适当地限制三个分量信号的带 宽。所选定的抽样频率应不小于2.2倍信 号最高频率。
• 三个分量信号的抽样频率之间以及它们与 行频之间，一般应有整数倍的关系，以便 于时分复用和形成正交抽样结构。• 考 虑 525 行 制 和 625 行 制 的 兼 容 性 ， Y/RY/B-Y的抽样频率为：13.5/6.75/6.75MHz。 • 色差信号的抽样频率为亮度信号的2/4，简 称为4：2：2标准。根据标准，525行制亮 度信号的每行样点数为858，625行制为864， 色差信号每行样点数均为亮度信号的一半 。
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第 章 音频信息处理
3.1 基本概念 3.1.1 声音的基本特点 3.1.2 声音的音质、数据量与文件 声音的音质、 3.2 常见声音处理软件 3.3 数字化声音的获取 3.4 数字化声音的转换 3.5 声音处理 3.5.1 数字音频处理软件 GoldWave 3.5.2 文件操作与录音操作 3.5.3 选区的设置与操作 3.5.4 删除声音片断 3.5.5 恢复操作 3.5.6 制作静音 3.5.7 制作淡入、淡出效果 制作淡入、 3.5.8 制作回声 3.5.9 制作倒序声音 3.5.10 调整固有音量 3.5.11 剪贴板及其操作 3.5.12 调整时间和速度 3.5.13 频率均衡控制 3.5.14 声音合成 3.5.15 声道变换 3.5.16 响度控制 3.5.17 声音文件格式转换 3.5.18 直接从音乐CD上获得声音 直接从音乐CD上获得声音
XUST
2
3.1 基本概念
● 声音是指自然声。声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量 声音是指自然声。声音是振动的波， ● 声音的三个重要特性 ● 振幅——波的高低幅度，表示声音的强弱 振幅——波的高低幅度 波的高低幅度， ● 周期——两个相邻波之间的时间长度 周期——两个相邻波之间的时间长度 ● 频率——每秒钟振动的次数，以Hz为单位 频率——每秒钟振动的次数 每秒钟振动的次数， Hz为单位
1
3
XUST
教学目标
●理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； 理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； ●了解音频文件的格式； 了解音频文件的格式； ●理解音频数据的压缩技术； 理解音频数据的压缩技术； ●掌握数字音频信息处理的基本方法。 掌握数字音频信息处理的基本方法。
XUST
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3.2 常见声音处理软件
● GoldWave —— 是一个集声音编辑，播放，录制，和转换的音频工 是一个集声音编辑，播放，录制，
具，体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。 体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。
● Cool Edit Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软 Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软
XUST
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3.3 数字化声音的获取
● 声音采样 —— 把声音按照固定的时间间隔，转换成由有限个数字 把声音按照固定的时间间隔，
表示的离散序列 声音采样 11011100 11001101
● 采样频率 —— 在一定的时间间隔内采集的样本数量
(采样频率越高，音质越好，数据量也越大) 采样频率越高，音质越好，数据量也越大)
● GoldWave —— 免费共享软件，配有汉化补丁 免费共享软件， ● GoldWave的主要功能 GoldWave的主要功能 ● 录音——以多种采样频率录音, 时间不受限制 录音——以多种采样频率录音 以多种采样频率录音, ● 声音剪辑——去掉声音片段，把片段复制到 声音剪辑——去掉声音片段 去掉声音片段， ECHO PITCH MIX STOP
振幅
3.1.1 声音的基本特点
● 声音如何传播 ● 声音依靠介质的振动进行传播。 声音依靠介质的振动进行传播。 ● 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样， 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样，
周期
导致声音在不同介质中传播的距离不同。 导致声音在不同介质中传播的距离不同。
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● 声音的频率
● Samplitude——是德国SEK’D公司生产，被誉为“计算机音频工 Samplitude——是德国 是德国SEK’ 公司生产，被誉为“
作站 软件之王”。它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 软件之王” 它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、缩混和母盘 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。
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声音的音质、 3.1.2 声音的音质、数据量与文件
● 音质——声音的质量。与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好 音质——声音的质量 与频率范围成正比， 声音的质量。 ● 数据量与文件
采样频率 Hz 11,025 22,050 44,100 11,025 22,050 44,100
数据长度 bit 8 8 8 16 16 16
.cda
准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件 准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件
● MP3 (MPEG-1 layer3音频压缩标准)压缩音 (MPEG- layer3音频压缩标准 压缩音 音频压缩标准)
.mp3
频文件必须经过解压缩， 频文件必须经过解压缩，数据量小 必须经过解压缩
● MIDI (Musical Instrument Digital Interface)乐器接口文件 (M nterface)乐器接口文件
.mid
用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，数据量小 用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，
● CDA (CD Audio)激光音频 (CD udio)激光音频
次声波 <20Hz
人耳可听域 20～ 20～20,000Hz
超声波 >20,000Hz
男 声 源 种 类 女 电
性 性 话
语 语 语
音 音 音
100Hz ～ 9,000Hz 150Hz ～ 10,000Hz 300Hz ～ 3,400Hz 50Hz ～ 7,000Hz 20Hz ～ 15,000Hz 10Hz ～ 40,000Hz
● 播放控制
播放选区声音
用户播放
停止 录音
音量调整 声道平衡调整 速度调整
左声道
右声道
(不影响编辑结果) 不影响编辑结果)
设备控制器
● 无声故障的处理
(1) 单击
(音量) 图标，去掉“√” 音量) 图标，去掉“
(2) 参见“录音失败的处理”一节 参见“录音失败的处理”
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● 设置软件的工作状态 ● 注册
不少人把Cool Edit形容为音频 绘画”程序。 形容为音频“ 件。不少人把Cool Edit形容为音频“绘画”程序。
●Adobe Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，提供简便灵 Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，
活的工作流程。它为在影音工作室、广播和音 活的工作流程。它为在影音工作室、 频后期制作方面的专业人员设计， 频后期制作方面的专业人员设计，可提供先进 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。
(高 )
● 音强 —— (强弱) 强弱)
(弱 )
(强 )
(停 )
● 音色 —— (特质) 特质)
● 声音的连续性
钢琴
吉他
小号
小提琴
● 声音在时间轴上是连续信号，具有连续性和过程性 声音在时间轴上是连续信号， ● 构成声音的数据前后之间具有强烈的相关性 ● 声音具有实时性，对处理声音的硬件和软件提出很高的要求 声音具有实时性，
图标
XUST
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3.4 数字化声音的转换
● [操作步骤] 操作步骤]
(1) 选择“程序→附件→娱乐→录音机” 选择“程序→附件→娱乐→录音机” (2) 选择“文件→打开” 选择“文件→打开” (3) 选择需转换的音频文件 (4) 单击“打开”按钮 单击“打开” (5) 选择“文件→属性” 选择“文件→属性” (6) 单击“开始转换”按钮 单击“开始转换” (7) 选择属性(采样频率) 选择属性(采样频率) (8) 单击“确定”按 单击“确定” 钮 (9) 如不满意，可从步骤(2)重 如不满意，可从步骤(2)重 新开始 (10) 选择“文件→另存为”菜单，保存文件 选择“文件→另存为”菜单，
数据量／分钟 数据量／ 0.66 MB 1.32 MB 2.64 MB 1.32 MB 2好 优秀
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● 文件
● WAVE (Waveform Audio)波形音频文件 (Waveform Audio)波形音频文件
.wav
多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形， 多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大
音频处理效果
其他乐段中，连接两段声音等 其他乐段中，
● 合成声音——把多个声音素材叠加在一起， 合成声音——把多个声音素材叠加在一起 把多个声音素材叠加在一起，
生成混合效果等
● 增加特效——增加混响时间 (润色声音)、回 增加特效——增加混响时间 润色声音)
声效果、改变频率、淡入、 声效果、改变频率、淡入、淡 出效果、形成倒序声音效果 出效果、
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3.5 声音处理
● 声音处理主要手段
剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 生成淡入淡出效果、响度控制、调整音频特性等 生成淡入淡出效果、响度控制、
● 声音应用领域
应用场合 语音、 国际互联网 (语音、简单乐曲 语音 简单乐曲) 效果音、 游戏 (效果音、效果音乐 效果音 效果音乐) 提示音) 多媒体自学读物 (提示音 提示音 语音、 电子教案 (语音、效果音 语音 效果音) 多媒体宝典、 乐曲、 多媒体宝典、大全 (乐曲、语音 乐曲 语音) 音乐、 多媒体音乐鉴赏 (音乐、解说 音乐 解说)
SPEAKER
声卡
LINE IN
MIC
500mV 1mV 插头: 插头: φ3.5mm/stereo
(2) 单击“录音”按钮, 开始录 单击“录音”按钮, 音 (录音时间为60秒) 录音时间为60秒
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● 录音失败怎么办
(1) 鼠标左键双击任务栏右侧 (2) 检查“波形”是否 检查“波形” 被选择 — “√” (3) 选择“选项→属性” 选择“选项→属性” (4) 选择“录音”选项 选择“录音” (5) 检查: 检查: 录音控制“√” 录音控制“ 线路输入“√” 线路输入“ 麦克风 “√” (6) 单击“确定”按 单击“确定” 钮
3.1 基本概念 3.1.1 声音的基本特点 3.1.2 声音的音质、数据量与文件 声音的音质、 3.2 常见声音处理软件 3.3 数字化声音的获取 3.4 数字化声音的转换 3.5 声音处理 3.5.1 数字音频处理软件 GoldWave 3.5.2 文件操作与录音操作 3.5.3 选区的设置与操作 3.5.4 删除声音片断 3.5.5 恢复操作 3.5.6 制作静音 3.5.7 制作淡入、淡出效果 制作淡入、 3.5.8 制作回声 3.5.9 制作倒序声音 3.5.10 调整固有音量 3.5.11 剪贴板及其操作 3.5.12 调整时间和速度 3.5.13 频率均衡控制 3.5.14 声音合成 3.5.15 声道变换 3.5.16 响度控制 3.5.17 声音文件格式转换 3.5.18 直接从音乐CD上获得声音 直接从音乐CD上获得声音
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3.1 基本概念
● 声音是指自然声。声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量 声音是指自然声。声音是振动的波， ● 声音的三个重要特性 ● 振幅——波的高低幅度，表示声音的强弱 振幅——波的高低幅度 波的高低幅度， ● 周期——两个相邻波之间的时间长度 周期——两个相邻波之间的时间长度 ● 频率——每秒钟振动的次数，以Hz为单位 频率——每秒钟振动的次数 每秒钟振动的次数， Hz为单位
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教学目标
●理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； 理解声音的基本特征，声音数字化的基本原理和处理的基本方法； ●了解音频文件的格式； 了解音频文件的格式； ●理解音频数据的压缩技术； 理解音频数据的压缩技术； ●掌握数字音频信息处理的基本方法。 掌握数字音频信息处理的基本方法。
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3.2 常见声音处理软件
● GoldWave —— 是一个集声音编辑，播放，录制，和转换的音频工 是一个集声音编辑，播放，录制，
具，体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。 体积小巧，功能却不弱。可处理多种文件格式。
● Cool Edit Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软 Pro—是一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软
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3.3 数字化声音的获取
● 声音采样 —— 把声音按照固定的时间间隔，转换成由有限个数字 把声音按照固定的时间间隔，
表示的离散序列 声音采样 11011100 11001101
● 采样频率 —— 在一定的时间间隔内采集的样本数量
(采样频率越高，音质越好，数据量也越大) 采样频率越高，音质越好，数据量也越大)
● GoldWave —— 免费共享软件，配有汉化补丁 免费共享软件， ● GoldWave的主要功能 GoldWave的主要功能 ● 录音——以多种采样频率录音, 时间不受限制 录音——以多种采样频率录音 以多种采样频率录音, ● 声音剪辑——去掉声音片段，把片段复制到 声音剪辑——去掉声音片段 去掉声音片段， ECHO PITCH MIX STOP
振幅
3.1.1 声音的基本特点
● 声音如何传播 ● 声音依靠介质的振动进行传播。 声音依靠介质的振动进行传播。 ● 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样， 声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样，
周期
导致声音在不同介质中传播的距离不同。 导致声音在不同介质中传播的距离不同。
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● 声音的频率
● Samplitude——是德国SEK’D公司生产，被誉为“计算机音频工 Samplitude——是德国 是德国SEK’ 公司生产，被誉为“
作站 软件之王”。它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 软件之王” 它涉及了音乐制作中的几乎所有领域。 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、缩混和母盘 它是一款真正专业的多轨录音、编辑、 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。 制作工具，提供了大量完成这些工作的功能。
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声音的音质、 3.1.2 声音的音质、数据量与文件
● 音质——声音的质量。与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好 音质——声音的质量 与频率范围成正比， 声音的质量。 ● 数据量与文件
采样频率 Hz 11,025 22,050 44,100 11,025 22,050 44,100
数据长度 bit 8 8 8 16 16 16
.cda
准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件 准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件
● MP3 (MPEG-1 layer3音频压缩标准)压缩音 (MPEG- layer3音频压缩标准 压缩音 音频压缩标准)
.mp3
频文件必须经过解压缩， 频文件必须经过解压缩，数据量小 必须经过解压缩
● MIDI (Musical Instrument Digital Interface)乐器接口文件 (M nterface)乐器接口文件
.mid
用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，数据量小 用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，
● CDA (CD Audio)激光音频 (CD udio)激光音频
次声波 <20Hz
人耳可听域 20～ 20～20,000Hz
超声波 >20,000Hz
男 声 源 种 类 女 电
性 性 话
语 语 语
音 音 音
100Hz ～ 9,000Hz 150Hz ～ 10,000Hz 300Hz ～ 3,400Hz 50Hz ～ 7,000Hz 20Hz ～ 15,000Hz 10Hz ～ 40,000Hz
● 播放控制
播放选区声音
用户播放
停止 录音
音量调整 声道平衡调整 速度调整
左声道
右声道
(不影响编辑结果) 不影响编辑结果)
设备控制器
● 无声故障的处理
(1) 单击
(音量) 图标，去掉“√” 音量) 图标，去掉“
(2) 参见“录音失败的处理”一节 参见“录音失败的处理”
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● 设置软件的工作状态 ● 注册
不少人把Cool Edit形容为音频 绘画”程序。 形容为音频“ 件。不少人把Cool Edit形容为音频“绘画”程序。
●Adobe Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，提供简便灵 Audition—— 是一个专业音频编辑和混合环境，
活的工作流程。它为在影音工作室、广播和音 活的工作流程。它为在影音工作室、 频后期制作方面的专业人员设计， 频后期制作方面的专业人员设计，可提供先进 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。 的音频混合、编辑、控制和效果处理功能。
(高 )
● 音强 —— (强弱) 强弱)
(弱 )
(强 )
(停 )
● 音色 —— (特质) 特质)
● 声音的连续性
钢琴
吉他
小号
小提琴
● 声音在时间轴上是连续信号，具有连续性和过程性 声音在时间轴上是连续信号， ● 构成声音的数据前后之间具有强烈的相关性 ● 声音具有实时性，对处理声音的硬件和软件提出很高的要求 声音具有实时性，
图标
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3.4 数字化声音的转换
● [操作步骤] 操作步骤]
(1) 选择“程序→附件→娱乐→录音机” 选择“程序→附件→娱乐→录音机” (2) 选择“文件→打开” 选择“文件→打开” (3) 选择需转换的音频文件 (4) 单击“打开”按钮 单击“打开” (5) 选择“文件→属性” 选择“文件→属性” (6) 单击“开始转换”按钮 单击“开始转换” (7) 选择属性(采样频率) 选择属性(采样频率) (8) 单击“确定”按 单击“确定” 钮 (9) 如不满意，可从步骤(2)重 如不满意，可从步骤(2)重 新开始 (10) 选择“文件→另存为”菜单，保存文件 选择“文件→另存为”菜单，
数据量／分钟 数据量／ 0.66 MB 1.32 MB 2.64 MB 1.32 MB 2好 优秀
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● 文件
● WAVE (Waveform Audio)波形音频文件 (Waveform Audio)波形音频文件
.wav
多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形， 多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大
音频处理效果
其他乐段中，连接两段声音等 其他乐段中，
● 合成声音——把多个声音素材叠加在一起， 合成声音——把多个声音素材叠加在一起 把多个声音素材叠加在一起，
生成混合效果等
● 增加特效——增加混响时间 (润色声音)、回 增加特效——增加混响时间 润色声音)
声效果、改变频率、淡入、 声效果、改变频率、淡入、淡 出效果、形成倒序声音效果 出效果、
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3.5 声音处理
● 声音处理主要手段
剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、 生成淡入淡出效果、响度控制、调整音频特性等 生成淡入淡出效果、响度控制、
● 声音应用领域
应用场合 语音、 国际互联网 (语音、简单乐曲 语音 简单乐曲) 效果音、 游戏 (效果音、效果音乐 效果音 效果音乐) 提示音) 多媒体自学读物 (提示音 提示音 语音、 电子教案 (语音、效果音 语音 效果音) 多媒体宝典、 乐曲、 多媒体宝典、大全 (乐曲、语音 乐曲 语音) 音乐、 多媒体音乐鉴赏 (音乐、解说 音乐 解说)
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声卡
LINE IN
MIC
500mV 1mV 插头: 插头: φ3.5mm/stereo
(2) 单击“录音”按钮, 开始录 单击“录音”按钮, 音 (录音时间为60秒) 录音时间为60秒
XUST
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● 录音失败怎么办
(1) 鼠标左键双击任务栏右侧 (2) 检查“波形”是否 检查“波形” 被选择 — “√” (3) 选择“选项→属性” 选择“选项→属性” (4) 选择“录音”选项 选择“录音” (5) 检查: 检查: 录音控制“√” 录音控制“ 线路输入“√” 线路输入“ 麦克风 “√” (6) 单击“确定”按 单击“确定” 钮