数字音频媒体技术的基本知识
数字音频基础知识
第一章数字音频基础知识重要内容⏹声音基础知识⏹结识数字音频⏹数字音频专业知识第1节声音基础知识1.1 声音旳产生⏹声音是由振动产生旳。
物体振动停止，发声也停止。
当振动波传到人耳时，人便听到了声音。
⏹人能听到旳声音，涉及语音、音乐和其他声音（环境声、音效声、自然声等），可以分为乐音和噪音。
✦乐音是由规则旳振动产生旳，只包具有限旳某些特定频率，具有拟定旳波形。
✦噪音是由不规则旳振动产生旳，它包具有一定范畴内旳多种音频旳声振动，没有拟定旳波形。
1.2 声音旳传播⏹声音靠介质传播，真空不能传声。
✦介质：可以传播声音旳物质。
✦声音在所有介质中都以声波形式传播。
⏹音速✦声音在每秒内传播旳距离叫音速。
✦声音在固体、液体中比在气体中传播得快。
✦15ºC 时空气中旳声速为340m/s 。
1.3 声音旳感知⏹外界传来旳声音引起鼓膜振动经听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经再把信号传给大脑，这样人就听到了声音。
⏹双耳效应旳应用：立体声⏹人耳能感受到（听觉）旳频率范畴约为20Hz~20kHz，称此频率范畴内旳声音为可听声(audible sound)或音频(audio)，频率<20Hz声音为次声，频率>20kHz声音为超声。
⏹人旳发音器官发出旳声音（人声）旳频率大概是80Hz～3400Hz。
人说话旳声音（话音voice / 语音speech）旳频率一般为300Hz～3000 Hz（带宽约3kHz）。
⏹老式乐器旳发声范畴为16Hz (C2)～7kHz(a5)，如钢琴旳为27.5Hz (A2)～4186Hz(c5)。
1.4 声音旳三要素⏹声音具有三个要素：音调、响度（音量/音强）和音色⏹人们就是根据声音旳三要素来辨别声音。
音调（pitch ）⏹音调：声音旳高下（高音、低音），由“频率”（frequency）决定，频率越高音调越高。
✦声音旳频率是指每秒中声音信号变化旳次数，用Hz 表达。
例如，20Hz 表达声音信号在1 秒钟内周期性地变化20 次。
数字音频基础
ISDB T(日本)或8 VSB(美国)调制方式; (2)卫星传输:采用 QPSK 调制方式; (3)有线传输:采用 M QAM 或16 VSB
高数据率调制方式,根据有线信道的不同 特性,分别采用16/32/128/256 QAM 等方 式。
数字音视频技术
三种。DVB－S (QPSK 调制方式)主要用 于数字电视卫星广播系统;DVB －T(OFDM 调制方式)则用于地 面无线发射的数字 电视广播系统;DVB－C(QAM 调制方式)主 要为地面 HFC(Hybrid FiberCoaxnetworks,混合光纤同轴电缆 网)网络数字电视广播所采用。
数字音视频技术
• 图6－1 数字电视系统的基本原理框图
数字音视频技术
下,对反映信源全部信息的数 字信号进 行变换,用尽量少的数字脉冲来表示信源 产生的信息,这就是压缩编码。
信道编码器包括纠错编码和数字调 制,主要解决数字信号传输的可靠性问题, 故又称 为抗干扰编码。经过纠错编码的 传输码流具有检错和纠错的能力,其作用 是最大限度地减 少在信道传输中的误码 率,然后将经过纠错编码后的传输码流调 制成适合于在信道上传输 的波形。
数字音视频技术
6.2 二进制数字调制及其抗噪声性能分 析
6.2.1 二进制数字幅移键控(2ASK) 1.2ASK 调制原理 数字幅度调制又称幅移键控(ASK),二进制幅移键控记作
2ASK。2ASK 是利用代表 数字信息“0”或“1”的基带矩形 脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。有载 波输出时发送“1”,无载波输出时发送“0”。
–按照声音的来源以及作用来看，可分为人声、乐音 和响音。人声包括人物的独白、对白、旁白、歌声、 啼笑，感叹等；乐音也可成为音乐，是指人类通过 相关乐器演奏出来的声音，如影视作品中的背景声 音，一般起着渲染气氛的作用；响音是指除语言和 音乐之外电影中所有声音的统称，如动作音响 、 自然音响、 背景音响 、机械音响、特殊音响。
数字音频技术期末总结高中
数字音频技术期末总结高中1. 引言数字音频技术是指将声音信号转换为数字数据，并利用计算机等设备进行处理和传输的技术。
随着信息技术的发展，数字音频技术已经广泛应用于音乐、广播、影视等领域。
本次期末总结将对数字音频技术的基本原理、应用及未来发展进行梳理和总结。
2. 基本原理数字音频技术基于模拟音频信号的采样、量化和编码。
采样是指将连续的模拟音频信号离散化成一系列的采样点，采样率决定了采样点的数量。
量化是指对采样点进行量化处理，将其转换为离散的数字数值。
量化的精度决定了数字音频信号的动态范围和信噪比。
编码是将量化后的数字音频信号转换为二进制码，以便于存储和传输。
3. 应用领域(1) 音乐制作和录制数字音频技术使得音乐制作更加方便和灵活。
音乐制作人可以通过计算机软件进行编辑、混音和后期处理，大大节省了时间和成本。
录音棚也从传统的模拟设备转向了数字设备，提高了音频信号的质量和稳定性。
(2) 电影和电视音频数字音频技术在影视制作中扮演着重要的角色。
通过数字音频处理器，可以对音频信号进行均衡、压缩、混响等处理，使得观众能够获得更加真实和沉浸式的音效体验。
(3) 广播和网络音频数字音频技术为广播和网络音频的传输提供了便利。
通过网络传输，用户可以随时随地收听自己喜欢的音乐或节目。
而广播电台通过数字化的信号处理和传输也提高了音频的质量和传输的可靠性。
4. 数字音频技术的挑战与未来发展数字音频技术的发展还面临着一些挑战。
首先是音频信号的压缩和传输问题。
随着音质的提高和网络传输的普及，对音频信号的压缩和传输要求更高。
其次是音频信号的处理和合成问题。
随着虚拟现实、增强现实等技术的快速发展，对音效的合成和处理也提出了更高的要求。
未来，数字音频技术有望在以下几个方面进行进一步发展。
首先是音频质量的提高。
随着技术的进步，人们对音质的要求会越来越高，数字音频技术需要不断提升音质，使音频能够还原真实的声音。
其次是音频的个性化和交互化。
数字音频技术基础
音频的基础知识
MIDI基本简介
MIDI仅仅是一个通信标准，它是由电子乐器制 造商们建立起来的，用以确定电脑音乐程序、合成 器和其他电子音响的设备互相交换信息与控制信号 的方法。 MIDI系统实际就是一个作曲、配器、电子模拟 的演奏系统。从一个MIDI设备转送到另一个MIDI设 备上去的数据就是MIDI信息。MIDI数据不是数字的
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音频的基础知识
音频文件格式简介
*.MID、*.RMI、*.CMF、*.RCP 这些文件格式属于MIDI文件范畴，这类文件主要应用于计 算机音乐创作，用户可以通过专业的音频创作软件实现谱曲，
或直接通过声卡MIDI接口将外部音序器演奏的乐曲输入到计算
机中完成音乐创作 MOD MOD的结构类似于MIDI，是一种类似于波表的音乐格式，
•音频信号的数字处理
（2）量化
采样只是在时间上实现了离散化。其音频脉冲信号的 幅度仍然是模拟的，因此，还必须对幅度进行离散化处 理，这个过程称为量化。
量化的过程如下：
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音频的基础知识
•音频信号的数字处理
（3）编码
编码：采样和量化之后的音频信号还必需转换为数字 编码脉冲才是数字信号，这一转换过程称为编码。最简
杂波不会积累
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音频的基础知识
音频信号的A/D和D/A变换：
• A/D变换 模拟信号变换成数字信号
• D/A变换 数字信号转换为模拟信号
2).声音数字化过程
模拟信号
采样
量化
A/D ADC D/A DAC
编码
数字信号
模拟信号
声音是如何数字化的呢？
数字信号
图1-10 模拟信号的数字处理过程
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数字音频技术基础
20~20000 20~20000
脉冲编码调制（PCM）
PCM的特点
概念最简单、理论最完善的编码系统； 最早研制、使用最广泛的编码系统； 数据量最大的编码系统。
原理
模拟声音 信号输入 防失真 滤波器 波形编码器 (采样器) PCM样本
÷
量化器
量化
分为均匀量化和非均匀量化。 采用的量化方法不同，量化后的数据量不同，可以说量化是一种压 缩数据的方法
数字音频技术基础
Part Part 1 1 数字音频技术基础
数字音频技术基础 声音 声音信号数字化
采样与量化
音频质量与数据量 音频文件的存储格式 语音合成与语音识别技术
声音
声波是由机械振动产生的波。当声波进入人耳 ，鼓膜振动导致内耳里的微细感骨的振动，将 神经冲动传向大脑，听者感觉到的这些冲动就 A 是声音。 周期
声道数：一次采样的声音波形个数。 采样频率 指计算机每秒钟采集多少个声音样本。
采样
音频是连续的时间函数X(t),对连续信号采样， 即按一定的时间间隔(T)取值，得到X(nT)(n为 整数)，T称为采样周期、1/T称为采样频率。
X(0)、X(T)、X(2T)称为采样值。
采样频率与声音频率之间有一定的关系，根据 奈奎斯特（Nyquist）理论，只有采样频率高 于声音信号最高频率的两倍时，才能把数字信 号表示的声音还原成为原来的声音。
频域——声音的频率范围
声音的方向
以振动波的形式从声源向四周传播。
1.
从声源直接到达人类听觉器官的声音称为“ 直达声”，直达声的方向辨别最容易。
2.
现实生活中，森林、建筑、各种地貌和景物 存在于人们的周围，声音从声源发出后，一 般须经过多次反射才能被人们听到，这就是 “反射声”。
数字媒体技术专业知识大全
数字媒体技术专业知识大全一、数字媒体技术概述1.1 什么是数字媒体技术1.2 数字媒体技术的应用领域1.3 数字媒体技术的发展历程二、数字媒体技术的基础知识2.1 图像处理技术2.1.1 数字图像的表示与存储2.1.2 图像的增强与修复2.1.3 图像的分割与识别2.2 音频处理技术2.2.1 音频信号的采样与量化2.2.2 音频信号的压缩与解压缩2.2.3 音频信号的特征提取与识别2.3 视频处理技术2.3.1 视频信号的采集与编码2.3.2 视频信号的压缩与解压缩2.3.3 视频信号的特征提取与分析2.4 三维动画技术2.4.1 三维模型的建立与渲染2.4.2 动画的制作与渲染2.4.3 三维动画的特效与合成三、数字媒体技术的应用案例3.1 数字媒体在游戏开发中的应用3.2 数字媒体在电影制作中的应用3.3 数字媒体在虚拟现实中的应用3.4 数字媒体在广告设计中的应用四、数字媒体技术的发展趋势4.1 人工智能与数字媒体技术的结合4.2 虚拟现实与增强现实的发展4.3 移动互联网与数字媒体技术的融合4.4 区块链技术在数字媒体中的应用五、数字媒体技术的未来展望5.1 数字媒体技术的社会影响与发展前景5.2 数字媒体技术的挑战与机遇5.3 数字媒体技术的创新与突破以上是关于数字媒体技术专业知识的一些概述和详细内容，包括了图像处理技术、音频处理技术、视频处理技术以及三维动画技术等方面的知识。
同时也介绍了数字媒体技术在游戏开发、电影制作、虚拟现实和广告设计等领域的应用案例。
最后，对数字媒体技术的发展趋势和未来展望进行了探讨。
数字媒体技术在不断创新与突破的过程中，将为社会带来更多的机遇和挑战。
数字音频媒体技术的基本知识
用于数字音频处理、编辑和混音等的专业软件工具。
音频剪辑与拼接技术
音频剪辑
将音频文件剪切成多个片 段，并对其进行调整、修 饰和拼接。
音频文件格式转换
将不同格式的音频文件进 行转换，以适应不同的应 用需求。
音频拼接
将多个音频片段拼接成一 个完整的音频作品，以达 到特定的效果或风格。
音频效果处理技术
位深度
每个采样点的数据量表示 了声音的音量和动态范围 ，位深度越高，音质越好 。
量化精度
量化精度决定了声音信号 的动态范围和精度，量化 精度越高，音质越好。
常用数字音频编码标准与格式
PCM编码
最基础的数字音频编码方式，将采样后的声 音信号进行量化编码。
MP3编码
一种有损压缩编码，通过去除声音信号中的 冗余信息来减小文件大小。
网络应用
数字音频媒体技术在电影音效设计和游戏 声音表现方面发挥了重要作用，提升了观 影和游戏的体验。
互联网技术的发展为数字音频媒体技术的 广泛应用提供了平台，技术
音频编码的基本原理
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采样率
数字音频是通过采样获取 的声音信号，采样率越高 ，音质越好。
性能指标
包括信噪比、动态范围、失真度等。这些指标直接影响音质 效果，其中信噪比越高、失真度越小，音质就越好。
音频输出设备与音质评价
音频输出设备
主要包括扬声器和耳机。扬声器的音质评价主要考虑低频响应、中频响应、高频 响应、立体声效果等；耳机的音质评价则要考虑清晰度、音色、空间感等。
音质评价
主要从清晰度、音色、空间感三个方面进行。清晰度是指声音的细节表现能力； 音色是指声音的色彩和质感；空间感是指听者对音源位置的感知。
数字媒体技术专业知识大全
数字媒体技术专业知识大全数字媒体技术是计算机技术、通信技术、媒体技术的综合应用，是指在线上和离线上媒体的数字化和网络化，涉及的专业知识有很多，下面是一个简要的概述：1. 计算机科学基础：数字媒体技术的核心是计算机技术，因此需要对计算机体系结构、操作系统、编程语言、算法等基础知识具备充分了解。
2. 图像处理技术：数字媒体的主体是图像、视频及其处理，在数字媒体技术中图像处理技术是重要的分支，包括图像分割、图像增强、图像编码与解码等等。
3. 声音处理技术：数字媒体中的另一重要组成部分就是音频，而声音处理技术则涉及到声音信号的录制、压缩、过滤、转换和播放等方面的相关技术。
4. 视频处理技术：视频处理技术在数字媒体技术中同样占据重要地位，涉及视频采集、视频压缩、视频编辑等方面的技术应用。
5. 人工智能：人工智能技术在数字媒体中也占据了重要地位，特别是在图像识别、语音识别、机器翻译等方面，需要具备深度学习、自然语言处理、计算机视觉等相关技术的知识。
6. VR/AR技术：虚拟现实和增强现实技术是近年来比较热门的领域，需要掌握3D建模、计算机图形学、交互技术等方面的知识。
7. 数字营销：数字媒体技术的应用不仅仅局限于技术本身，还包括数字营销的方方面面，需要了解市场营销、用户体验、搜索引擎优化等相关知识。
8. 互联网安全：数字媒体技术的应用离不开安全问题，需要掌握互联网安全的相关知识，包括网络攻击与防范、数据隐私与保护等方面的技术。
总之，数字媒体技术涉及的知识非常广泛，需要掌握多种领域的相关技术和知识，不仅需要理论的掌握，还需要实践的习得和经验的总结。
随着数字化浪潮的不断推进，数字媒体技术的发展前景也将越来越广阔，具备这些知识的人才将会越来越得到市场的青睐。
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感觉到远近。
•
§2 模拟音频媒体工作原理
2.1 扩音设备
• 教学扩音设备是用来扩大声音的电声设备其作用是把 输入的微弱信号进行放大，推动扬声器发音。
• 扩音教学设备系统的组成
•
传声器（话筒）;扬声器（喇叭）;率放大器;前置
5 扬声器的使用
• (1) 正确选择扬声器 • (2) 电路中的功率不能超过扬声器的功率 • (3) 阻抗要匹配 • (4) 使用2个以上扬声器，相位要一致 • (5) 在使用立体放声系统时，两音箱分开适当的
距。 经验公式：
• 两个音箱之间距离=音箱到听众中间位置长度
2.1.3 扩音机(功率放大机)
2.3 录音机
2.3.1录音磁带
• 录音磁带是由带基和在其上面涂铺强磁性
氧化金属粉末而成的磁性层这两部分组成。
•
（一）盒式录音磁带的种类
•
1、普通磁带；2、二氧化铬或含钴
带；3、铁铬带；4、金属带。
•
（二）录音磁带的使用
2.3.2 磁带录音机的工作原理
磁带录音机录、放音的实质是声-电-磁-电-声的转换。 1、录音原理：录音过程就是把声音变成电能，电能再变成 磁能，最后用磁的形式把声音保存下来的过程。 2、消音原理 3、放音原理：放音过程就是将磁能转变为电能，电能再变 成声音的过程。
放大器;声音处理设备
2.1.1 传声器（话筒）5
按原理分：电动式、电容式、压电式、电磁式、碳粒 式和半导体式等。 1、动圈式传声器
1、音膜 2、音圈 3、环形磁铁 4、有中心柱的圆形软铁 5、保护罩 6、输出变压器
2、电容式传声器
3、无线传声器（无线话筒）
• 是由动圈式或电容式加上发射电路、发射天
1.1.3电声媒体的特性 电声媒体具有超时空界限、传输速度快、及时，适用 集体教学，也适用于个别学习。为此：电声媒体在教
学过程中应用非常广泛，了解电声媒体的特性，学会
正确使用电声媒体，对提高教育质量有较好的
促进作用。
• 1.2 声波与听觉
振动的物体在此周围的弹性介质中，就会产生声波。
声波所涉及的空间为声场，声波被人的听觉系统所感 知
线、电池仓等构成。
• 用驻极体材料制作的一种驻极体电容式无线传
声器，可不外加极化电压，体积可做得更小，使
用更方便。
• 无线传声器由于其具有的特点，
•
教学上用的较为普遍。
4、传声器的性能
（1）灵敏度 （声、电转换效率） （2）频率响应（声波的频率范围） （3）指向特性（单向、双向、全向） （4）输出阻抗 (Ω欧姆)
• 扩音机的输出功率=各扬声器的功率总和
• （2）阻抗匹配
• 串联;并联;混合;
• （3）功率选择
5、扩音机的功率选择
• P=10+0．02N（经验公式中P为扩音机的
•
功率;N为声场的座位数或人数）
2.2 接收机(收音机) 2.2.1 接收方式：调幅与调频 2.2.2 接收频段：长波、中波、短波和超短波。 2.2.3 调谐（选台）：电容式和电感式。
作用：把输入线路的音频信号进行功率放大，
以推动扬声器发声。
1、扩音机种类 （1）按放大元件分：电子管扩音机；晶体管扩音
机、集成电路扩音机、移频扩音机。数字功放。
（2）有线扩音.无线扩音(调频\音频扩音) 2、扩音机的结构及工作原理。 3、移频扩音机的结构及工作原理。
4、扩音机和扬声器匹配
• （1）功率匹配
女人声：低音82—392HZ；中音123-493；高音 220-1100。
中国音协音频分会规定4个声音的频段划分：
低频段（150HZ以下）中低频段（150--500HZ下）
中高频段（500—5KHZ以下）高频段（5KHZ以上）
1.2.1声波的传播 1 、声速：空气中传播速度为每秒340 米；水中传播速度为每秒1440米；钢铁 中传播速度每秒5000米。 2 、声波的折射、反射； 3 、声波的吸收
（3）传输线不要接近或平行于电源线、扩音 机输出线。
（4）要注意传声器的指向性。 （5）要防震、防灰尘、防吹气、防湿。
2.1.2 扬声器（喇叭）5
扬声器是一种将电能（电信号）转换成机械能（声 波）的换能器件：
按工作原理来分：电动式、压电式、静电式。 按其辐射方式来分：直射（纸盆）式、反射（号 筒）式。
（高阻抗、20kΩ—50kΩ抗干扰差 低阻抗＜600Ω;一般为150--250） （5）动态范围（信号最小听得见、
最大不失真）
指向性
传声器的灵敏度随声波入射方向而变化的特性就称 为传声器的指向性。
5、传声器的使用
（1）要注意阻抗匹配。 （2）多个传声器同时使用时要注意极性一致 ，或者配备调音台。
数字音频媒体技术的基 本知识
2020年4月22日星期三
ADOBE AUDITION 3 Adobe是一家总部位于美国加州圣何塞的电脑 软件公司
古代美女-西施
• §1 电声媒体基本知识
1.1 电声媒体的概念 1.1.1什么是电声媒体：电声媒体是 指承载并传输声音信息的物质载体。
1.1.2电声媒体的种类 常用的电声媒体有：录音机、扩音机、CD机。
• 4 、混响与延时
1.2.2 声压级 1.2.3 衡量声音的标准（四大要素）
1、音高(振幅)：音高是人耳对声波强弱程度的主观感 觉。音高主要取决于声压，也和频率有关，
1-4KHZ响度最大。 2、音调(频率)：音调是人耳对调子高低的主观感觉。
频率高，音调高，反而反之
3、音色(相位)：音色是人在主观感觉上区别于同种音 调、音高的两个声音的不同特性。
1 电动式(纸盒)扬声器
2 压电式
3 音箱
•
封闭式音箱； 倒相式音箱；
迷宫式音箱。
4 扬声器的技术指标
(1) 灵敏度 一定功率的信号在轴向1米处 的声压级叫额定特性灵敏度，单位dB
(2) 额定功率 (3) 额定阻抗 (4) 额定频率范围 (5) 指向特性 (6) 谐波失真
原始信号（基波）中没有谐波.
Байду номын сангаас
便产生声音。
频率范围划分：
；
(1)次声波 0~20Hz.
(2)人耳能听到的声音 20Hz~20kHz.
(3)超声波 20kHz~1GHz
(4)高超声波 1GHz~10THz
人耳能感受到声波的频率范围为20-20000HZ；
语言的频率范围为80-800HZ；
音响的频率范围为40-1600HZ
男人声：低音82—392HZ；中音123-493；高音 164-698。