要取决于声波频率的高低。频率越高， 音调越高，反之亦然。 在使用音频处理软件对声音的频率进行 调整时，其音调也会随之产生变化。例 如，男子发音，其频率约在90～140Hz之 间，其音调较低；女子发音的频率约在2 70～550Hz之间，其音调较高。
第五章 多媒体音频技术
音强：是指声音的强度，又称声音的响 度，由量。
② 音质与声音还原设备有关。 ③ 音质与信号噪声比有关。
第五章 多媒体音频技术
5.1.2 音频素材的获取
1. 自行录制
Windows自带的录音机 （Sound Recorder）
2. 从素材库或网站中 获取
3. 从CD、VCD等媒体 中获取
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第五章 多媒体音频技术
5.2 声音的数字化
5.1.2 数字化过程
或其他芯片来产生音乐或声音的电子装 置。 利用合成器产生MIDI音乐的主要方法有
调频合成法 波形表合成法
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第五章 多媒体音频技术
5.4.5 MIDI音乐制作系统（overture）
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第五章 多媒体音频技术
5.5 语音识别技术及应用
5.5.1 语音识别的基本原理及过程
第五章 多媒体音频技术
第5章 多媒体音频技术
1. 音频概述 2. 声音的数字化 3. Audition音频处理软件 4. MIDI与音乐合成 5. 语音识别技术及应用
5.1 音频基础
5.1.1 声音的基本概念 声音在物理学上称之为声波，是通过一
定介质（如空气、水等）传播的连续的 振动的波。 声波引起某处媒质压强的变化量称为该 处的声压。 声音的强弱体现在声波的振幅上 音调的高低体现在声波的周期和频率上。
f(Hz)
第五章 多媒体音频技术
3．声音的传播方向
当辐射出来的声波波长比声源的尺寸大 时，声波比较均匀地向各方向传播；
当辐射出来的声波波长小于声源的尺寸 时，声波集中地向正前方一个尖锐的圆 锥体范围内传播。
第五章 多媒体音频技术
4．声音的三要素
声音效果的三要素：音调、音强、音色。 音调：指声音的高低。音调的高低，主
.ape
● OGG( Ogg Vorbis) 一种免费的开源音频格式
.ogg
比MP3先进，可以在相对较低的数据速率下实现比MP3更好的音质。
● 其他… … AIFF 、VOC
.aiff
第五章 多媒体音频技术
● 文件
● WAVE (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，数据量大
声音合成是制造气氛、丰富声音表现力 的重要手段。常见的合成效果很多，如 录音，自然交响曲（音乐与鸟鸣声、大 风呼啸声等的合成），人为的热烈气氛 等。
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第五章 多媒体音频技术
5.4 MIDI与音乐合成
MIDI是多媒体计算机系统生成音乐的一 种主要方式，它不仅是多媒体音频技术 的重要组成部分，而且也使演奏音乐和 使用乐器的方式产生很大的变化。
声音的模拟信号
采样
量化
声音的数字信号 编码
1. 采样频率
在某个特定的时刻对模拟信号进行测量叫 做采样。采样频率也称取样频率，是指在 单位时间（1s）内采样的次数。
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5.2 声音的数字化
2. 量化位数
量化是将经过采样得到的离散数据转换成 二进制数的过程。量化位数，即分辨率， 是指将经过采样得到的离散数据转换成二 进制数的位数,一般为32、16、8、4位。
（空气、液体、固体）产生振动，并以波的形 式进行传播。 声源的形式多样，例如，吉他、人的声带、农 村的拖拉机等。 声源振动，通过它周围的空气、水等传播介质 进行传播，形成“声波”。 人耳接收到声波，耳膜随之振动，再通过听觉 神经末梢的传递，就可以听见声音。
第五章 多媒体音频技术
2．声音的频率
声源每秒振动的次数称为该声源的“频 率”。
用音频来表示声音信号的频率，单位为 赫兹（Hz）。
频率对于声音来说是个非常重要的概念，不 同的声音有不同的频率范围，人耳只能听到 频率范围在20Hz～20kHz之间的声音，低于2 0Hz的次声和高于20kHz的超声都听不到。
次声波
可听声波
20Hz
5.3.1 经典软件概念
Goldwave、Cakewalk、Adobe Audition
5.3.2 声音的一般处理
① 使用声音文件 ② 录制声音 ③ 选区的操作 ④ 利用剪贴板复制、剪切和粘贴声音 ⑤ 恢复/重做操作 ⑥ 形成静音 ⑦ 倒转声音
第五章 多媒体音频技术
5.3 Audition音频处理软件
第五章 多媒体音频技术
5.4.1 MIDI概述
1．什么是MIDI
MIDI是乐器数字接口（Musical Instrument D igital Interface）的英文缩写，是数字音乐 /电子合成乐器的统一国际标准。
它是数字乐器与计算机连接的接口，即在数字 乐器与计算机相连接时所使用的可以直接插到 计算机串口上的一个小部件，通过它可以使数 字乐器与计算机相互“沟通”信息。
5.3.3 声音的高级处理
① 声道变换
⑥ 消除环境噪声
② 改变声音文件的固有 音量
③ 淡入/淡出效果
④ 回声原理及其制作
⑦ 声音混响
⑧ 调整时间和音调
⑨ 直接从视频文件中提取 声音
⑤ 延迟效果
5.3.4 CD处理
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5.3.5 声音合成综合实例
把两个或两个以上的声音素材组合在一 起，形成多个声音共鸣的效果，这就是 所谓的“声音合成”。
20kHz
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超声波
f(Hz)
人耳对不同频率的敏感程度有很大差别
对中频段（2 kHz～4 kHz）最为敏感，幅度 很低的信号都能被人耳听到；
对低频区和高频区较不敏感，能被人耳听到 的信号幅度比中频段要高得多。
10 20 50
CD-DA
FM广播 AM广播
电话
200
3.4k 7k 15k 20k
5.5 语音识别技术及应用
5.5.2 文本—语音转换技术 5.5.3 语音识别软件（ViaVoice）
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第五章 多媒体音频技术
必须经过解压缩，数据量小
第五章 多媒体音频技术
5.2.4 音频压缩工具
AVI-MPEG-WMV-RM to MP3 Converter
第五章 多媒体音频技术
1 声音适配器与声音还原
（1） 声音适配器 (声卡)
主板
主机箱
声音适配器 数字信号
音频信号
音箱
音箱
● 作用: 数字信号与模拟信号之间的双向转换 ● 单板 (输出功率大，抗干扰，音质好) ● 主板集成 (易受干扰，性能指标比单板略差) ● 采样模式 16bit ~ 24bit ● 音频输出模式：2 STEREO
● MIDI (Musical Instrument Digital Interface)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
● CDA (CD Audio)激光音频文件 .cda
准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件
● MP3/WMA(MPEG音频压缩标准)压缩音频文件 .mp3/wma
输入音频信号 编码器
传输/存储
解码器 输出音频信号
第五章 多媒体音频技术
5.2.2 数字音频压缩标准
2.音频压缩技术标准
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5.2.3 数字音频的格式
● RA(RealAudio) Real音频文件
.rm
主要适用于在网络上的在线音乐欣赏
●APE 无损音频压缩格式 现在网络上比较流行的音频文件格式
音色：即声音的品质，它由泛音的多少、 泛音的频率和振幅决定。例如，不同的 乐器在基本振动频率相同的情况下，仍 然可以区分各自的特色，就是因为它的 音色不同。
第五章 多媒体音频技术
5．音质
“音质”是声音的质量，音质的好坏与 音色的频率范围有关。
影响音质的因素
① 对于数字音频信号，音质的好坏与数据采 样频率和数据位数有关。
12000Hz 20000Hz
第五章 多媒体音频技术
● 声道与音箱 ● 双声道立体声音箱
● 2.1 声道环绕立体声音箱
左声道
● 5.1 声道环绕立体声音箱
● 环绕立体声产品
(1) 声卡 (2) 音箱系统
左环绕
6 低音炮
1
2
3
低音炮
4 5
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中置 低音炮
右声道
右环绕 音频放大器
5.3 Audition音频处理软件
在这个接口之间传送的信息也叫MIDI信息。
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3.6.1 MIDI概述
2．MIDI术语 3．MIDI与普通音频的区别 MIDI与普通音频的本质区别是携带的信
息不同。MIDI本身并不是音乐，不能发 出声音。它是一个协议，只包含用于产 生特定声音的指令，而这些指令包括调 用何种MIDI设备的音色、声音的强弱及 持续的时间等。计算机把这些指令交由 声卡去合成相应的声音（如依指令发出 钢琴声或小提琴声等）。
3. 声道数
声音通道的个数称为声道数，是指一次采 样所记录产生的声音波形个数。声道有单 声道和立体声之分。
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5.2.2 数字音频压缩标准
1 音频压缩方法概述
音频压缩方法是指对原始数字音频信号 流（PCM编码）运用适当的数字信号处理 技术，在不损失有用信息量，或者所引 入损失可忽略的条件下，降低（压缩） 其码率，也称为压缩编码。逆变换的过 程，称为解压缩或解码。