周期
振
幅
t
7
振幅：通常是指音量，是声波波形的高 低幅度，表示声音信号的强弱程度，用 分贝(dB)表示。
周期：是指两个相邻声波之间的时间长
度，即重复出现的时间间隔，以秒(s)为
单位。
振 幅
周期
t
8
频率：是指每秒钟波峰出现的次数，即周期 的倒数，以赫兹(Hz)为单位。表示声音音调 的高低，频率越高声音越细尖。
周期
振
幅
t
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振幅和频率不变的声音信号，称为单音。 单音一般只能由专用电子设备产生。在日常生活 中，我们听到的自然界的声音一般都属于复音， 其声音信号由不同的振幅与频率合成而得到。复 音中的最低频率称为复音的基频（基音），是决 定声调的基本要素，它通常是个常数。复音中还 存在一些其它频率，是复音中的次要成分，通常 称为谐音。基频和谐音合成复音，决定了特定的 声音音质和音色。
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电声技术把声信号转换成电信号，经 扩音系统直接进行扩音；或者将其信号利 用磁带、CD或其他存储形式，使声音可超 越时间和空间，通过重放系统将信号放大， 由扬声器或耳机转换成声信号，进入最后 的终端---人耳，以实现任何时间和地点的 声音重现。
电声转换、音频信号的存储、重放技 术、加工处理技术以及数字化音频信号的 编码、压缩、传输、存取、纠错等技术， 是音频技术的主要研究对象。
1935年，德国柏林的通用电气公司研制成功 了使用塑料磁带的磁带录音机。1963年，荷兰 生产了音频盒式磁带，唱片的黄金年代渐渐流逝。
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手提手摇式留声机
胶木留声机
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文革时期留声机
大喇叭留声机
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电唱机
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留声机是采用机械的方法把各种声音记录 在唱片上。可是声音、机械振动不容易传递， 也不容易放大，机械方法很不方便。随着电 学、电子学的发展，人们开始尝试用电来记 录下这些真实的声音，利用把声的振动转换 成电信号的原理，使声音的记录成为可能。 最终电声技术获得了迅速发展。
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1878年，爱迪生成立制造留声机的公司，生 产商业性的锡箔唱筒。这是世界第一代声音载体 和第一台商品留声机（gramophone） 。之后， 其他录音形式的留声机相继出现。到1912年，圆 筒式录音被淘汰。
1924年，贝尔实验室成功进行了电气录音， 录音技术得到很大提高。1925年，世界上第一 台电唱机诞生。
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音频信号 音频信号的分类
分类
注释
不规则声音
一般指不携带信息的噪音
视听效果
语音 规则声音 音乐
是指具有语言内涵和人类约 定俗成的特殊媒体
规范的符号化了的声音
指人类熟悉的其它声音， 音效 如动物发声、机器产生的声
音、自然界的风雨雷电等。
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声音
我们之所以能听到日常生活中的各种声 音，实质是不同频率的声波通过空气产生 震动，刺激人耳的结果。
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1857年，法国发明家斯科特（Scott）发明 了声波振记器，这是最早的原始录音机，是留 声机的鼻祖。
1877年，爱迪生发明了一种录音装置，可 以将声波变换成金属针的震动，然后将波形刻 录在圆筒形腊管的锡箔上。当针沿着刻录的轨 迹行进时，便可以重新发出留下的声音。这个 装置录下了爱迪生朗读的《玛丽有只小羊》的 歌词：“玛丽抱着羊羔，羊羔的毛象雪一样 白”，共8秒钟的声音成为世界录音史的第一声。
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频率：是指每秒钟波峰出现的次数，即周期 的倒数，以赫兹(Hz)为单位。表示声音音调 的高低，频率越高声音越细尖。
声波按频率分为三类：次声波、可听声波和 超声波。
次声波 可听声波 超声波 f(Hz)
20Hz
20000Hz
人说话的语音频率：300Hz-3kHz。
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声音的质量
所谓声音的质量，简称音质。是指经传输、 处理后音频信号的保真度。声音的质量用声 音信号的频率范围（频带）来表示，不同种 类的声源其频带也不同。一般而言，声源的 频带越宽，表现力越好，层次越丰富，声音 的效果越好。声音质量分为四级：
CD-DA（激光唱盘）
FM广播
频带
AM广播 电话
10 20 50 200
3.4k 7k 15k 20k
f(Hz)
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音频测音 频试测 仪试 仪 （( A UAD IUO TDE IS OT ) TEST）
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声音处理技术的回顾
语言、音乐和各种自然声是以声波为载 体传递信息的基本形式。人类很早就开始 研究声音，并利用当时已掌握了的声音的 某些规律来制造乐器、进行传声装置设计， 使发出的声音传得更远。可是几千年来， 人类只能凭耳朵来辨别声音的高低、强弱， 而不能把声音记录和储存起来。所以与其 他研究领域相比，对声音的研究相对滞后。
多媒体音频技术
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
2.1 数字音频基础
2.1.1 声音的基本概念 2.1.2 声音的数字化 2.1.3 数字音频的文件格式
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2.1.1 声音的基本概念
日常生活中的音频信号分为三类：自 然声、音乐和语音。其中，自然声和音 乐不具有复杂的语义和语法信息，信息 量低、识别简单。语音是语言的物质载 体，包含了丰富的语言内涵，是人类进 行信息交流所特有的形式。
电声技术是研究可听声波频率范围内声音 的产生、传播、存储、重放和接收的技术。
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顾名思义，电声技术是依靠“电”来记录并 播放声音的，基本原理是通过电压产生模拟声 波变化的电流信号，并记录下来，这种电流信 号便被称之为“模拟信号”。传统的声音记录 方式就是将模拟信号直接记录下来，例如磁带 和唱片，磁带上磁极的变化和唱片音槽内的纹 路起伏变化都是与声音信号的变化相对应、成 正比的。唱片、盒式磁带等是记录储存这种模 拟声音信号的载体，而能够播放和记录这些载 体的信号处理设备，诸如电唱机、磁带录音机 等，则称为模拟音响设备。
声音是粒子运动的结果，是通过一定介 质传播的连续的波，在物理学上可用一条 连续的曲线来表示，称为声波曲线。
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下图是用声音录制软件记录的英文单词 “Hello”的语音实际波形。
无论声波曲线多复杂，都可分解成一系化的模拟 量，单一频率的声波可用一条正弦波曲线 表示(如图)，声波有三个重要的参数：振 幅、周期和频率。
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随着计算机技术的发展，海量存储设备和大 容量内存的出现，声音的数字化处理成为可能 。数字化处理的核心是对音频信息的采样，通 过对采集到的样本进行加工，生成各种效果。