《聲音的合成》PPT課件.ppt

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1、第二章聲音的合成一、音頻信號(hào)1.聲音是一種波聲波可以在空氣中傳播，也可以在液體及固體中傳播。聲音三要素(1)音調(diào)—(高低)(2)音強(qiáng)—(強(qiáng)弱)(3)音色—(特質(zhì))2.音質(zhì)音質(zhì)與頻率范圍成正比，頻率范圍越寬音質(zhì)越好3.聲音采樣把聲音信號(hào)按固定的時(shí)間間隔，轉(zhuǎn)換成有限個(gè)數(shù)字表示的離散序列。0000000100100011100110101011常用聲音信號(hào)與采樣頻率聲音信號(hào)CD音樂(lè)數(shù)字電話采樣頻率信號(hào)帶寬數(shù)字電話44.1K16K8K20K7K3.4K聲音采樣1101110011001101采樣頻率Hz數(shù)據(jù)長(zhǎng)度bit數(shù)據(jù)量／分鐘11,02580.66MB22,05081.32

2、MB44,10082.64MB11,025161.32MB22,050162.64MB44,100165.29MB音質(zhì)評(píng)價(jià)低一般良好中良好優(yōu)秀4.音頻文件的種類及特點(diǎn)(1)MIDI文件（電子樂(lè)器數(shù)字接口）是用于在音樂(lè)合成器、電子樂(lè)器、音序器和計(jì)算機(jī)之間交換音樂(lè)信息的一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。MIDI實(shí)質(zhì)上是由MIDI控制器（或MIDI文件）產(chǎn)生的指示電子音樂(lè)合成器要做什么、怎么做（如演奏某個(gè)音符、加大音量、生成音響效果）的一套標(biāo)準(zhǔn)指令。MIDI不是聲音信號(hào)，在MIDI電纜上傳送的不是聲音，而是動(dòng)作指令。由于MIDI只是記錄音樂(lè)信息的數(shù)字代碼，所以生成的文件比較小，便于傳播，也便于

3、編輯修改與Mp3、Wav等音頻格式不同的是MIDI的播放質(zhì)量很大程度上取決于硬件或軟件的音源環(huán)境，也就是說(shuō)同樣的MIDI文件在不同的電腦上可能有非常明顯的效果差別，究其原因是因?yàn)樗鼈冋{(diào)用的波表音色庫(kù)不一樣聲音文件:24.9K聲音文件:16K(2)WAVE(WaveformAudio)波形音頻文件多媒體系統(tǒng)、音樂(lè)光盤(pán)制作，記錄物理波形，數(shù)據(jù)量大WAVE格式文件是以RIFF為標(biāo)準(zhǔn)的在Windows中，把聲音文件存儲(chǔ)到硬盤(pán)上的擴(kuò)展名為WAV。WAV記錄的是聲音的本身，所以它占的硬盤(pán)空間大的很。例如：16位的44.1KHZ的立體聲聲音一分鐘要占用大約10MB的容量，和MIDI

4、相比就差的很遠(yuǎn)。標(biāo)準(zhǔn)格式的WAV文件和CD格式一樣，也是44.1K的采樣頻率，速率88K/秒，16位量化位數(shù)WAV格式的聲音文件質(zhì)量和CD相差無(wú)幾MP3也就是指的是MPEG標(biāo)準(zhǔn)中的音頻部分，也就是MPEG音頻層。根據(jù)壓縮質(zhì)量和編碼處理的不同分為3層，分別對(duì)應(yīng)“.mp1”/“.mp2”/“.mp3”這3種聲音文件。MPEG音頻文件的壓縮是一種有損壓縮，MPEG3高壓縮率，基本保持低音頻部分不失真，但是犧牲了聲音文件中12KHz到16KHz高音頻這部分的質(zhì)量來(lái)?yè)Q取文件的尺寸相同長(zhǎng)度的音樂(lè)文件，用＊.mp3格式來(lái)儲(chǔ)存，一般只有＊.wav文件的1/10，而音質(zhì)要次于CD格式或

5、WAV格式的聲音文件。文件尺寸小，音質(zhì)好聲音文件●WAV——Wave，波形音頻文件(.wav)WAV文件特點(diǎn)：[1]真實(shí)記錄自然聲波形[2]基本無(wú)數(shù)據(jù)壓縮[3]數(shù)據(jù)量大●MIDI——MusicalInstrumentDigitalInterface，樂(lè)器數(shù)字化接口文件(.mid)MIDI文件特點(diǎn)：[1]紀(jì)錄音符、時(shí)值、通道[2]使用電子鍵盤(pán)樂(lè)器[3]數(shù)據(jù)量小教學(xué)進(jìn)程STOPSTOP二、錄音編輯1.基于句子和單詞的錄音編輯方式可以預(yù)先將句子、單詞作為錄音的單位，對(duì)錄音、講話所涉及的有關(guān)句子或單詞逐個(gè)進(jìn)行錄音并保存為了實(shí)現(xiàn)這種錄音編輯方式，應(yīng)事先存入大量的有關(guān)單詞、句子（

6、即需要大量的存儲(chǔ)空間），聲音合成時(shí)還需要快速地檢出和呈現(xiàn)（需要高速的檢索和控制）。2.基于音節(jié)的編輯合成方式在任何語(yǔ)言中，音節(jié)的數(shù)量比單詞的數(shù)量少很多；基于音節(jié)的編輯方式在合成時(shí)的檢索、控制變得十分方便；基于音節(jié)的合成方式的音質(zhì)較差，很難表現(xiàn)人們?cè)谥v話時(shí)的各種情感和聲調(diào)的變化；根據(jù)發(fā)音耦合的原理和要求，人們對(duì)單詞的發(fā)音制定了一定的規(guī)則，基于這種規(guī)則進(jìn)行聲音合成，可以得到較好的聲音效果。3.錄音編輯聲音合成的分析（1）以錄音編輯的方式進(jìn)行聲音合成，需要大容量的存儲(chǔ)設(shè)備（2）為了讓一定容量的存儲(chǔ)設(shè)備能存儲(chǔ)更多的聲音信息，需要對(duì)聲音信息的數(shù)據(jù)量進(jìn)行壓縮（3）通過(guò)編碼的方式，

7、減少聲音信息中的冗余性是實(shí)現(xiàn)聲音信息壓縮的基本方法。三、脈沖代碼調(diào)制PCM脈沖代碼調(diào)制PCM（pulsecodemodulation）是一種對(duì)模擬信號(hào)的編輯聲音信號(hào)是一種模擬信號(hào)，經(jīng)PCM編碼后，變成數(shù)字信號(hào)通常所說(shuō)的PCM錄音就是一種數(shù)字錄音。1.基本原理PCM編碼過(guò)程：（1）對(duì)模擬聲音信號(hào)進(jìn)行采樣采樣周期采樣信號(hào)t振幅（2）將各個(gè)采樣點(diǎn)的聲音信號(hào)值通過(guò)模∕數(shù)變換（A∕D轉(zhuǎn)換）變換成由0和1組成的脈沖變換序列0011001000010000111111101101正值負(fù)值模擬信號(hào)碼字序列（3）在PCM（脈沖代碼調(diào)制）中所分配碼字的首位為符號(hào)位，信號(hào)