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专转本波形声音的获取与播放-笔记

作者：互联网

声音：

由振动产生，通过空气介质进行传播；声音一种波，它由许多不同频率的谐波组成，谐波的频率范围称为声音的“带宽”。

波形声音

  1. 波形声音，是最常用的 Windows 多媒体特性。波形声音设备可以通过麦克风（将模拟信号转换电信号）捕捉声音，并将其转换为数值，然后把它们储存到内存或者磁盘上的波形文件中，波形文件的扩展名是 .wav。

音频：

人耳可听见的声音（ 20Hz～20kHz ）在信息技术中称为音频信号，简称音频(audio)

计算机处理的音频

  1. 话音或语音(speech)，专指人的说话声音，带宽仅为 300～3400Hz
  2. 全频带声音(如音乐声、风雨声、汽车声等)，其带宽可达到 20Hz～20kHz（人耳可听见的声音）;

数字音频的获取过程：① 取样 ②量化（模数转换）③编码

  1. 取样：取样的目的是把时间上连续的信号转换成时间上离散的信号
  2. 量化：量化是把每个样本从模拟量转换成为数字量(8 位或 16 位整数表示)；量化的精度越高，声音的保真度越好。
  3. 编码：将所有样本的二进制代码组织在一起，并进行数据压缩

数字音频的获取设备

  1. 音频联机获取设备（声卡）
  2. 音频的获取设备：手机、数码录音笔

音频的重建与播放（计算机输出声音分为两步）

  1. 重建：把音频信号从数字形式转换成模拟信号形式，由声卡完成
  2. 播放：将模拟音频信号经过和放大后送到音箱（扬声器）
    ①、普通音箱接收的是重建的模拟声音信号
    ②、数字音箱直接接收数字声音信号，失真更小，完成声音重建

声卡

  1. 功能
    ①、音频的获取与编码
    ②、音频的重建与播放
    ③、MIDI 消息的输入
    ④、MIDI 音乐的合成
  2. 声卡逻辑组成
  3. 声卡物理组成（目前集成声卡为主了）：
    ①、主处理芯片：包括数字信号处理器、MIDI 控制、I/O 控制等
    ②、CODEC 芯片：负责多声道取样、A/D 与 D/A 转换、混音处理等
  4. MIDI 是电声乐器的数字接口，它传输的不是声音信号，而是音符及其控制参数等指令, 它指示音乐合成器演奏哪个音符、多大音量等
  5. DSP——数字信号处理器，用于数字音频的编码、解码、MIDI 声音合成及音频编辑操作等
  6. 声卡分类：独立声卡、集成声卡（软件声卡、硬声卡）

数字音频的表示及其参数

  1. 数字音频是使用二进位表示的一种串行比特流，其数据按时间顺序进行组织
  2. 主要参数
    ①、取样频率（采样频率）：
    语音的取样频率低，一般为 8k ~16k Hz
    全频带声音(如音乐)取样频率高（不低于最高频率的两倍（>40kHz）），一般为 44.1k ~ 48k Hz
    ②、量化位数：通常为 8 位、12 位或 16 位
    ③、声道数目：单声道为 1，双声道为 2
    ④、码率(比特率)，即每秒钟的数据量
    未压缩：码率 = 取样频率 × 量化位数 × 声道数 （基本单位：bit/s，常常考试中会是 kb/s）
    压缩：压缩后的码率 = 未压缩时的码率/压缩比
  3. 未经压缩的数字音频最常用的文件扩展名为“.wav”

数字音频的数据压缩

  1. 数据压缩的必要性：为了降低存储成本和提高在网络上的传输效率
  2. 数据压缩的可能性：
    ①、声音中包含有大量冗余信息；
    ②、人耳灵敏度有限，允许有一定失真而不易察觉
  3. 数字音频压缩编码的方法：
    ①、全频带声音：国际标准 MPEG；工业标准 Dolby AC-3
    ②、电话语音：固定电话使用 ADPCM 编码
    ③、手机:自适应多速率的 AMR 编码,4.75-12.2 kb/s

数字音频的文件类型及其应用

  1. 日常使用的音频文件（重点掌握）：
    ①、WAV：未压缩的数字音频
    ②、MP3：指 MPEG-1 audio 层 3 属于有损压缩。记住没有 MPEG-3 编码。
    ③、WMA：属于有损压缩，压缩比要高于 MP3，质量与 MP3 相当，增加了数字版权保护的措施，防止
    未经授权进行下载和拷贝。
    ④、FALC、APE、M4A 采用无损压缩，数据量比 WAV 大约一半，音质保持相同。
  2. 数学音频的文件类型及其应用比

流媒体

  1. 流媒体就是一种允许在网络上让用户一边下载一边收看(听)音视频媒体的媒体分发(delivery)技术
  2. 流媒体技术有：
    ①、Real Networks 公司的 Real Media （RealAudio 和 RealVideo）
    ②、微软公司的 Windows Media Services (WMA、WMV 和 ASF)
    ③、苹果公司的 Quick Time

数字音频编辑软件

  1. 音频编辑软件是一款功能强大的音频编辑工具，使用它，用户可对 WAV、MP3、MP2、MPEG、OGG、AVI、g721、g723、g726、vox、ram、pcm、wma、cda 等格式的音频文件进行各式处理。
  2. 主要功能：
    ①、编辑音频：如声音剪辑、复制、调节音量
    ②、效果处理：如混响、回声、淡入、淡出等
    ③、录音
    ④、音频的格式转换
    ⑤、播放声音
  3. 常见的且较为典型的有：AdobeAudition、Sonar、Vegas、Samplitude、Nuendo、SoundForge、
    WaveCN、GoldWave、WaveLab 等。

计算机的合成音频

  1. 计算机合成音频就是计算机模仿人说话或演奏音乐
  2. 计算机合成音频有两类:
    ①、计算机合成话音（语音）：
    计算机模仿人把一段文字朗读出来，即把文字转换为说话声音（简称为 TTS）
    应用：有声查询、文稿校对、语言学习、语音秘书、自动报警、残疾人服务等
    ②、计算机合成音乐（MIDI）：
    计算机模拟各种乐器发声并按照乐谱演奏音乐
    应用：计算机作曲、配器等

计算机合成音乐（MIDI）

  1. MIDI 是乐谱的二进制编码表示方法，使用 MIDI 描述的音乐称为 MIDI 音乐。
  2. 一首 MIDI 乐曲对应一个 MIDI 文件，其文件的扩展名是 mid 或者 midi。
  3. MIDI 文件∶保存演奏一首乐曲所对应的全部 MIDI 消息。
  4. MIDI 消息：播放器发给声卡的音乐合成器
  5. MIDI 音乐相对数字音频而言音质差，MIDI 只能全成音乐，无法合成乐曲
  6. 一个 MIDI 文件每存 1 分钟的音乐只用大约 5～10KB。

习题

标签：声音,音乐,波形,数字音频,音频,MIDI,专转本,声卡,播放
来源： https://blog.csdn.net/qq_45755863/article/details/122609597