04-课件：声音信息数字化
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了解声音和图像数字化+课件—2024学年沪科版(2019)高中信息技术+必修1
项目二、探究计算机中的数据表示— 认识数据编码
自然界的人、鸟鸣声被录音设备录制下来并存入计 算机中，经历了怎样的转换过程？
了解声音和图像的数字化
声音的数字化 现实世界的声音是一种连续的波，称为声波。 声音有两个参数：幅度和频率。 要用计算机处理声音数据，必须把连续变化的波形信转换成为离散的数字信号， 将幅度和频率以0和1编码的形式表示出来，这一过程称为声音数字化。
声音数字化的量化过程
了解声音和图像的数字化
声音的数字化 2. 量化
首先将幅度值范围划分为2个级数，每个级数对应一个幅度值，
然后将采样得到的各个幅度值按一定的规则近似到某个级数值，并用二进 制数表示，从而形成一组二进制数序列。
这里的n称为量化位数。量化位数越大，划分的级数越多，采样结果近似到 某个级数值时产生的误差就越小。
位图（无损压缩，图片大）
3.编码：
图像的编码就是按照一定的格式将位图上各个像素点的量化数据记录 下来的过程。编码时一般采用数据压缩技术进行压缩和还原处理，不同的 编码方法形成了不同格式的图像文件，如BMP格式、JPEG格式等。
C 下列选项中,不属于图像格式的是(
)。
A.JPG
位图照片图片
B.PNG
截图
C.WMV
视频
D.BMP
模拟 声音信号
采样
量化
编码
数字 声音信号
声音数字化的过程
了解声音的数字化
1、采样（sampling） 即每隔一段时间在模拟声音信号的波形上采集一个幅度值。
一段鸟鸣声的模拟声音信号 等距离的选取若干个离散的点 采样得到的幅度值被记录下来 声音数字化的采样过程
了解声音的数字化
2、量化 采样之后，要用二进制数将采样得到的幅度值表示出来，这就是量 化（quantization）。
自然界的人、鸟鸣声被录音设备录制下来并存入计 算机中，经历了怎样的转换过程？
了解声音和图像的数字化
声音的数字化 现实世界的声音是一种连续的波，称为声波。 声音有两个参数：幅度和频率。 要用计算机处理声音数据，必须把连续变化的波形信转换成为离散的数字信号， 将幅度和频率以0和1编码的形式表示出来，这一过程称为声音数字化。
声音数字化的量化过程
了解声音和图像的数字化
声音的数字化 2. 量化
首先将幅度值范围划分为2个级数，每个级数对应一个幅度值，
然后将采样得到的各个幅度值按一定的规则近似到某个级数值，并用二进 制数表示，从而形成一组二进制数序列。
这里的n称为量化位数。量化位数越大，划分的级数越多，采样结果近似到 某个级数值时产生的误差就越小。
位图（无损压缩，图片大）
3.编码：
图像的编码就是按照一定的格式将位图上各个像素点的量化数据记录 下来的过程。编码时一般采用数据压缩技术进行压缩和还原处理，不同的 编码方法形成了不同格式的图像文件，如BMP格式、JPEG格式等。
C 下列选项中,不属于图像格式的是(
)。
A.JPG
位图照片图片
B.PNG
截图
C.WMV
视频
D.BMP
模拟 声音信号
采样
量化
编码
数字 声音信号
声音数字化的过程
了解声音的数字化
1、采样（sampling） 即每隔一段时间在模拟声音信号的波形上采集一个幅度值。
一段鸟鸣声的模拟声音信号 等距离的选取若干个离散的点 采样得到的幅度值被记录下来 声音数字化的采样过程
了解声音的数字化
2、量化 采样之后，要用二进制数将采样得到的幅度值表示出来，这就是量 化（quantization）。
多媒体技术之音频信息的获取与处理PPT课件( 75张)
则可由 x(nT) 完全确定 x(t)。 当 fN = 1/(2T) 时，称 fN 为奈奎斯特频率
常用音频采样率：8kHz、11.025kHz、16kHz、22.05kHz、44.1kHz 及 48kHz
2.2.2 数字音频获取
● 量化
量化概念
通过采样得到的表示声音强弱的函数 x(nT) 是连续的，为把 x(nT) 存入计 算机，就必须将采样值离散化，即量化成一个有限个幅度值的集合 x(nT)
多媒体技术及其应用
第二章 音频信息的获取与处理
● 主要知识点
2.1声音概述 2.2数字化音频 2.3音乐合成与 MIDI 2.4音频卡 2.5数字音频压缩标准
2.1.1 声音定义 ● 声音概念 ● 声音特性
2.1.2 声音基本特点 ● 声音传播 ● 声音频率 ● 声音传播方向 ● 声音三要素 ● 声音连续、相关及
实时性 声音具有实时性。对处理声音的计算机硬件和软件提出很高要求
2.2 数字化音频
转换
模拟信号
数字信号
音频数字化需要考虑的问题
采样、量化、编码
模 拟 信 号 的 数 字 化 过 程
100101100011101
音频信号处理过程流程
音
频采
开信 样
始
号 频
频 率
率
采 样
量 化
保 存 为 声 音 文 件
周期
用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音 实际波形
2.1.2 声音特点
● 声音的传播方式
声音是依靠介质 ( 比如：空气、液体、固体 ) 的振动进行传播的 声源是一个振荡源，它使周围介质产生振动，并以波的形式传播 人耳感觉到这种传播过来的振动，反映到大脑，就意味听到声音 声音在不同的介质中传播，其传播速度和衰减速率都是不一样的
常用音频采样率：8kHz、11.025kHz、16kHz、22.05kHz、44.1kHz 及 48kHz
2.2.2 数字音频获取
● 量化
量化概念
通过采样得到的表示声音强弱的函数 x(nT) 是连续的，为把 x(nT) 存入计 算机，就必须将采样值离散化，即量化成一个有限个幅度值的集合 x(nT)
多媒体技术及其应用
第二章 音频信息的获取与处理
● 主要知识点
2.1声音概述 2.2数字化音频 2.3音乐合成与 MIDI 2.4音频卡 2.5数字音频压缩标准
2.1.1 声音定义 ● 声音概念 ● 声音特性
2.1.2 声音基本特点 ● 声音传播 ● 声音频率 ● 声音传播方向 ● 声音三要素 ● 声音连续、相关及
实时性 声音具有实时性。对处理声音的计算机硬件和软件提出很高要求
2.2 数字化音频
转换
模拟信号
数字信号
音频数字化需要考虑的问题
采样、量化、编码
模 拟 信 号 的 数 字 化 过 程
100101100011101
音频信号处理过程流程
音
频采
开信 样
始
号 频
频 率
率
采 样
量 化
保 存 为 声 音 文 件
周期
用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音 实际波形
2.1.2 声音特点
● 声音的传播方式
声音是依靠介质 ( 比如：空气、液体、固体 ) 的振动进行传播的 声源是一个振荡源，它使周围介质产生振动，并以波的形式传播 人耳感觉到这种传播过来的振动，反映到大脑，就意味听到声音 声音在不同的介质中传播，其传播速度和衰减速率都是不一样的
浙教版(2023)信息科技四下 第4课 声音编码 课件(共22页)+导入音频+练习素材
03 声音数字化
声音的数字化
• 声音数字化的定义
• 声音数字化是指使用声音采集设备(声卡、录音机等)将 各种声音进行采集，然后通过二进制编码，最终根据需 要转换成不同格式的数字音频。
• 声音数字化的过程
• 声音数字化需要经历三个过程：采集、声音量化、编码
试一试
试着利用剪辑软件将一 段音频文件保存为不同 的音频文件格式，比较 不同格式 音频的差异。
04
地图语音导航
单击此处输入您的 项正文，文字是您 思想的提炼，请尽 量言简意赅的阐述 您的观点，单击此 处输入正文
05
知识拓展：音频 文件压缩与选择
音频文件压缩
音频文件压缩的 定义
音频文件压缩是指将音频文件进行压缩，以减 小文件大小的过程。
音频文件压缩的 类型
音频文件压缩分为未压缩、无损压缩和有损压 缩， MP3 格式的音频属于有损压缩。
声音编码的重要性
声音编码是将声音数字化的重要步骤，有利于 加工、存储和传播。
数字音频的应用
数字音频技术能够把声音编码成数字形式记录、 存储和再生声音，应用于语音信息交流、地图 语音导航、移动支付语音播报、语音控制智能 家居等领域。
数字音频文件的类型:W格式以 试 及它们的特点。
语音控制 智能家居
01
语音控制智能 家居的定义
语音控制智能家居 是指通过语音控制 家居设备的方式。
02
语音控制智能 家居的应用
语音控制智能家居 可以实现家居设备 的智能化控制，提 高家居生活的便利 性和舒适度。
03
移动支付语音 播报
单击此处输入您的 项正文，文字是您 思想的提炼，请尽 量言简意赅的阐述 您的观点，单击此 处输入正文
3-1数据编码(课件)教科版高中信息技术必修1
✭采样频率：每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数
8
04 数据编码过程
量化
将第一步所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整。 将信号波形的纵轴划分为若干区间，落到某一区间的采样点按四舍五入的规则取整数值， 这个过程称为量化。
位数 8 16 24 32
数值上限 256 65536 16777216 4294967296
练一练： 一段时长为1分钟，采样频率为44.1kHz，量化位数为16位，双声道立体声的无压缩音频 （如基于PCM编码的wav格式），占用的存储空间是____________________MB（表达式）
13
课堂小结
声音文件数字化的过程： 采样----量化----编码
模拟信号转为数字信号的过程
声音文件大小的计算： （采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数/8 ）×音频时长（s）
少年声 强国梦
数据编码——声音的数字化
1
目录
01 引入 02 模拟信号 03 数字信号 04 数据编码过程
2
01 引入——少年（建党百年主题曲MV）
3
02 模拟信号
4
02 模拟信号——声音的特点
声音作为一种波，频率在20Hz~20kHz之间的声音是可以被人耳识别的。 20Hz以下称为次声波，20000Hz以上称为超声波
4
是通过介质（空气或固体、液体）传播并能被人或动物听觉器 官所感知的波动现象。
3
声音的高低（高音、低音），由频率决定，频率越 高音调越高。
2
声音是由物体振动产生的声波
1
5
02 模拟信号
观察：声音的波形变化是连续的，这种信号称为模拟信号，模拟信号的值称为模拟数据。 用传感器获得信号一般称为模拟信号，类似的还有温度、压强、电压等。
苏科版七年级全一册信息技术1.信息的数字化课件
• 数字化信息的特点：易于表示与存储、易于处理和检索、易 于传播和集成、易于获取与共享等。
4.二进制表示数据
表现情势：只有0和1两个数码 逢二进一
运算法则： 0+0=0，0+1=1， 1+0=1，1+1=10
试一试
快速写出右侧十进制数与 之对应的二进制表示方式
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
•ASCII码值 A B C---- a b c----- 0 1 2--- CR ——
65 66 67 97 98 99 48 49 50
13 32
汉字国标码
汉字编码（GB2312编码 6763个简体汉字、 GB18030编码 70244个字）占用2个字节
字形编码
试一试
体验汉字字形编码: 在“16X16”的方格纸 上，用0和1表示汉字 字形，白格子里写0， 黑格子里写1。
2.信息为什么要用数字化表示
因为计算机是用二进制编码方式工作的、 它无法直接理解人们日常接触到的信息，所 以计算机需要采用数字化编码的情势对信息 进行存储、加工、传送。
3.信息的数字化过程
模拟信号
采样
量化
编码
采样: 是以相等的间隔来测量模拟信号的物理量，完成对连 续模拟信号的离散化提取。 量化：是将采样值变换到最接近的数字值，即用有限个数的 数值近似表达本来连续变化的值。 编码：是把量化后的值用一组二进制数字代码表示。
声音的信息表示
文字符号可以通过编码的方法在计算机中存储 表示（数字化）,声音图像如何数字化，在计算机 中制编码
模拟信号
数字音频
• 过程：声音 -- 采样 -- 量化 -- 编码 -- 数字音 频
• 数字音频的质量取决于:采样频率、量化位 数、声道数
《多媒体音频系统》
整理课件
多媒体音频系统
声音质量
➢ 评价声音质量的方法：平均判分法（mean opinion score，MOS），召集若干 实验者，由他们对声音质量的好坏进行评分，求出平均值作为对声音质量的评价。 所得分数为MOS。
➢ 声音质量的评分标准
分数 5 4 3 2 1
质量级别 优 良 中 差 劣
失真级别 无察觉 （刚）察觉但不讨厌 （察觉）有点讨厌 讨厌但不反感 极讨厌（令人反感）
5.
信噪比：采样精度的一种表示方法,叫做信号噪声比，简称信噪比。
6.
(signal-to-noise-2ration,SN2R），并用下式计算：
7.
SNR= 10 lg [（Vsignal) /(Vnoise) ] = 20 lg （Vsignal/Vnoise）
8. 其中，Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；SNR的单位为分贝
整理课件
多媒体音频系统
音乐
音乐起初是与巫术和宗教活动联系在一起的，舜作“韶”、
禹作“大夏”、武王作“大武”，“乐”被孔夫子列为 “六艺”之一 。后来，音乐从宗教中渐渐脱离出来，成为 一种独立的艺术。
以小提琴为例，当它的A弦振动时，并不仅仅是整根弦在 振动，这根弦的二分之一、三分之一、四分之一、五分之 一……处都在振动着。于是，整根弦的振动产生了最主要
声音
1. 声音：携带信息的极其重要的媒体，是多媒体技术研究中的一个重要内容。
2. 2. 种类：人的话音、乐器声、动物发出的声音、机器产生的声音以及自然
3.
界的 雷声、风声、雨声和闪电声等。
3. 频率范围：声音信号是由许多频率不同的信号组成，这类信号称为复合信 号，而对单一频率的信号称为分量信号。声音信号的一个重要参数就是 带宽，它用来描述组成复合信号的频率范围。如高保真声音的频率范围 为10~20000Hz，而视频信号的带宽是6MHz。
数字声音与生活课件
目录
01
了03
保存数字声音
04
应用数字声音
了解数字声音
数字生音改变生活，声音让世界更美妙
数字 声音 的定义
了解数字声音
数字声音就是一种利 用数字化手段对声音进 行录制、存放、编辑、 压缩或播放的技术。
数字 化手段 定义
了解数字声音
数字手段就是指把信 号变成数字序列通过计 算机转换的手段。
数字声音与生活
CONTRACTED WIND POWERPOINT TEMPLATE DESIGNS CONTRACTED WIND POWERPOINT TEMPLATE DESIGNS CONTRACTED WIND POWERPOINT TEMPLATE DESIGNS CONTRACTED WIND POWERPOINT TEMPLATE DESIGNS
3 保存声音文件 选择需要保存的位置，保存即可。
数字 声音的 作用
声音采集与保存
A
B
请同学们分角色朗读并且记 录声音
C
获取原有声音文件
浏览器搜索
首先进入IE浏览器，在搜 索框中输入“酷狗音乐” 单击“搜索一下”
搜索的 结果下载
进入声音软件 下载音乐
搜索到的“酷狗音乐器” 电脑版客户端，单击下 载即可。
80%
计算机录制声音
1 调节声音设置
将“麦克风输入音量”中的静音
取消，然后麦克风就可以正常设
置了。
2 声音进行录制
开始——所有程序——附件—— 录音机。打开录音机，单击“开始 录制”，若要停止，单击“停止录 制”。如果需要继续录制，单击 “另存为”对话框中的取消，然后 单击继续录制，录制结束即可保存。
打开“酷狗音乐、盒” 在搜索栏中输入“想要 的音乐”即可。
全国信息技术2.0优质课比赛一等奖《多媒体信息加工--数字化音频的采集与简单加工》精品课件
人声.wav
音乐.wav
采集数字音频
加工
郊外 鸟叫声
加工
加工
录音棚 歌手演唱
音乐厅 乐队演奏
合成
■
数字化音频的处理流程
北京欢迎你.mp3
2.原理－歌曲是怎样炼成的
上页
返回
||
第*页
5.2 数字化音频的采集与简单加工
三种采集方式 电脑和网络资源 例如：网上下载、从视频中截取 模拟设备导入 例如：从磁带转录到电脑中 现场录制 例如：用麦克风录制
3.动手－数字化音频的采集
下页
返回
第*页
5.2 数字化音频的采集与简单加工
“现场录制”的准备工作
①电脑
②耳麦
③录音机软件
3.动手－数字化音频的采集
下页
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第*页
2.启动“录音机”软件
5.2 数字化音频的采集与简单加工
“现场录制”的操作流程
保存 文件
录音
启动 软件
设置 参数
第*页
12:00
单击菜单Insert（插入）
单击菜单Wave from File…（文件中的音频）
谭维维领唱段.wav
插入音频素材2－领唱 谭维维领唱段.wav
已经加入音频素材2 让我们继续吧
第*页
12:00
单击菜单Wave from File…（文件中的音频）
现场录制1段.wav
插入音频素材3－男声 现场录制1段.wav
下页
上页
返回
1.概念－认识数字化音频
第*页
5.2 数字化音频的采集与简单加工
应用领域：音乐后期制作和录音。 典型案例：《老鼠爱大米》 1、它是一首网络歌曲 － 低投入 2、它在网络上迅速走红 － 高回报
音乐.wav
采集数字音频
加工
郊外 鸟叫声
加工
加工
录音棚 歌手演唱
音乐厅 乐队演奏
合成
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数字化音频的处理流程
北京欢迎你.mp3
2.原理－歌曲是怎样炼成的
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5.2 数字化音频的采集与简单加工
三种采集方式 电脑和网络资源 例如：网上下载、从视频中截取 模拟设备导入 例如：从磁带转录到电脑中 现场录制 例如：用麦克风录制
3.动手－数字化音频的采集
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5.2 数字化音频的采集与简单加工
“现场录制”的准备工作
①电脑
②耳麦
③录音机软件
3.动手－数字化音频的采集
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2.启动“录音机”软件
5.2 数字化音频的采集与简单加工
“现场录制”的操作流程
保存 文件
录音
启动 软件
设置 参数
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12:00
单击菜单Insert（插入）
单击菜单Wave from File…（文件中的音频）
谭维维领唱段.wav
插入音频素材2－领唱 谭维维领唱段.wav
已经加入音频素材2 让我们继续吧
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12:00
单击菜单Wave from File…（文件中的音频）
现场录制1段.wav
插入音频素材3－男声 现场录制1段.wav
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1.概念－认识数字化音频
第*页
5.2 数字化音频的采集与简单加工
应用领域：音乐后期制作和录音。 典型案例：《老鼠爱大米》 1、它是一首网络歌曲 － 低投入 2、它在网络上迅速走红 － 高回报
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声音信息数字化
声音信息数字化 采样、量化、编码
采样是指在模拟音频的波形上 每隔一定的间隔取一个幅度值
量化是将采样得到的幅度值进 行离散、分类并赋值的过程
编码是将量化后的整数值用 二进制来信息数字化
多媒体信息编码 图形图像信息数字化 声音信息数字化 颜色信息数字化
用二进制数字序列表示声音
声音是以声波的形式传播，这种光滑 连续的声波曲线是模拟电信号。
声音信息数字化
声音信息数字化就是将表示声音的 模拟信号转化为数字声音信号，以 便于计算机处理。