多媒体网络与通信 2-音频处理技术ppt课件.ppt

《多媒体网络与通信 2-音频处理技术ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章音频处理技术2021/7/28音频处理技术第2页主要内容2.1声音的基本特性2.2数字音频2.3电子合成音乐2.4音频压缩技术2.5数字音频处理思考与练习2021/7/28音频处理技术第3页简述音频是多媒体技术中媒体的一种，由于音频信号是一种连续变化的模拟信号，而计算机只能处理和记录二进制的数字信号。因此，音频信号必须经过一定的变化和处理，变成二进制数据后，才能送到计算机进行编辑和存储。2021/7/28音频处理技术第4页2.1声音的基本特性音乐规范的符号化了的声音音响人类熟悉的其他声音语音具有语言内涵和人类约定俗成的特殊媒体音频信号种类2021/

2、7/28音频处理技术第5页2.1.1音频信号的物理特征机械振动或气流扰动引起周围弹性媒质发生波动，产生声波。产生声波的物体为声源，声波所及的空间范围称为声场。声波传到人耳，经过人类听觉系统的感知就是声音。声波可以用一条连续的曲线来表示，它在时间和幅度上都是连续的，称为模拟音频信号。在任一时刻，声波可以分解成一系列正弦波的线性叠加:2021/7/28音频处理技术第6页(1)频率单位时间内声源振动的次数或空气中气压疏密变化的次数，称为声源的频率f，单位赫兹（Hz）。频带宽度或称之为带宽，它描述组成复合信号的频率范围。声音信号可被分解和复合，可以从中抽出若干个

3、单一的正弦信号，也可以用若干个单一的正弦信号来合成任意波形的复合信号，如合成语音和合成音乐等。2021/7/28音频处理技术第7页分贝仪(2)声压和声强声波在空气媒质中是以空气中的分子振动形成疏密而传播。它造成空气中的气压发生大小变化，相当于在无声波下空气中的气压上叠加一个变化的压强，叠加上的压强称为声压，记作P。单位帕斯卡（Pa）和微巴（μbar）。P(Pa)2×10-5200可听阈值痛阈值0.5在声学工程中，常用声压的相对大小表示声压的强弱，称为声压级（SoundPressureLevel，SPL），单位是分贝（decibel，dB）Lp=20lgP

4、/P0式中，基准声压P0为2×10-5Pa，规定为0dB。2021/7/28音频处理技术第8页(2)声压和声强在声传播方向上，单位时间内垂直通过单位面积的声能量，我们称之为声音的强度或简称声强，用I表示，单位为瓦/米2（W/㎡）。一个声音的声强为I，则它的声强级记为LI，定义为：LI=10lgI/I0式中：I0—基准声强或参考声强，I0=10-12W/㎡。声强级的单位为分贝（dB）。这样，10-12～1W/㎡的声强对应0～120dB的声强级。2021/7/28音频处理技术第9页(3)动态范围指声音的最大声压级和最小声压级之间的差值。每种声源的动态范围依据

5、各自的特性有所不同。女声的动态范围为25～50dB男声为30～50dB交响乐队的动态范围大于100dB动态范围不仅用来表示一个声源产生的最大声压级与最小声压级之间的差值，录音设备或记录声音的载体(磁带、光盘、硬盘)同样可用动态范围表示能够处理信号电平的范围。磁带的动态范围为50dB～60dBCD光盘96dB磁光盘录放音机105dB2021/7/28音频处理技术第10页(4)频谱物体在一定位置的附近作来回往复的运动，称为简谐振动。简谐振动会产生一个特定音调的纯音，听起来感觉单薄。乐器很少产生单一频率的纯音，而是复音。复音的产生基于物体的复杂振动，可以分解为

6、许多不同振幅和不同频率的简谐振动，即看成简谐振动的叠加。简谐振动的振幅按频率排列的图形称为频谱。频谱可一目了然地看出复杂振动的频率结构。2021/7/28音频处理技术第11页2.1.2音频信号的心理学特性从声学心理角度，声音的三个要素是音调、响度（音强）和音色。它们与声波的频率、声压和频谱结构对应。●音调——(高低)(高)(低)●音强——(强弱)(弱)(强)(停)●音色——(特质)钢琴吉他小号小提琴2021/7/28音频处理技术第12页音调音调指声音的高低，也叫音高。是人们对声音频率的主观感觉，单位是“美”。实验表明，主观感觉的音调与频率之间并不是线性关

7、系。“音调-频率”曲线2021/7/28音频处理技术第13页响度响度又称音强，是人耳对声音强弱的感觉程度。一般来说，声压越大响度越大，也就是声音越大。响度还与声源频率有关。响度的单位为宋(sone)。国际上规定，频率为1kHz的纯音在声压级为40db时的响度为1宋。响度级：某响度与基准响度比值的对数，单位为方(phon)。规定1kHz纯音声压级的分贝数为响度级。等响度曲线2021/7/28音频处理技术第14页音色音色又称音品。通常说法是：声音的音调和响度以外的音质差异叫做音色。音色取决于该声音的频谱结构或是频谱包络（声波曲线）。声音的频率成分越多，音色就

8、越有明亮感和穿透力，声音听起来越宽广、宏大；反之，显得单调、平淡无奇。它是一个主