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標(biāo)題: IIS音頻總線學(xué)習(xí)-數(shù)字音頻技術(shù) [打印本頁(yè)]
作者: 51hei小林    時(shí)間: 2016-9-25 10:54
標(biāo)題: IIS音頻總線學(xué)習(xí)-數(shù)字音頻技術(shù)


一、聲音的基本概念    聲音是通過(guò)一定介質(zhì)傳播的連續(xù)的波。

圖1 聲波
重要指標(biāo)：
聲音按頻率分類：

圖2 聲音的頻率(語(yǔ)音信號(hào)頻率范圍：300Hz-3kHz)
聲音的傳播攜帶了信息，它是人類傳播信息的一種主要媒體。 聲音的三種類型：二、聲音的數(shù)字化1.聲音信號(hào)的類型2.聲音數(shù)字化過(guò)程
圖3 聲音數(shù)字化過(guò)程
3.聲音數(shù)字化過(guò)程示意圖
圖4 聲音數(shù)字化過(guò)程示意圖
4.聲音數(shù)字化三要素
采樣頻率
量化位數(shù)
聲道數(shù)
每秒鐘抽取聲波幅度樣本的次數(shù)
每個(gè)采樣點(diǎn)用多少二進(jìn)制位表示數(shù)據(jù)范圍
使用聲音通道的個(gè)數(shù)
采樣頻率越高
聲音質(zhì)量越好
數(shù)據(jù)量也越大
量化位數(shù)越多
音質(zhì)越好
數(shù)據(jù)量也越大
立體聲比單聲道的表現(xiàn)力豐富，但數(shù)據(jù)量翻倍
11.025kHz
22.05 kHz
44.1  kHz
8位＝256
16位＝65536
單聲道
立體聲
5.聲音數(shù)字化的數(shù)據(jù)量音頻數(shù)據(jù)量＝采樣頻率×量化位數(shù)×聲道數(shù)/8(字節(jié)/秒)
采樣頻率
(kHz)
量化位數(shù)
(bit)
數(shù)據(jù)量(KB/s)
單聲道
立體聲
11.025
8
10.77
21.35
16
21.53
43.07
22.05
8
21.53
43.07
16
43.07
86.13
44.1
8
43.07
86.13
16
86.13
172.27
三、音頻的文件格式1.WAV文件WAV是Microsoft/IBM共同開發(fā)的PC波形文件。因未經(jīng)壓縮，文件數(shù)據(jù)量很大。
特點(diǎn)：聲音層次豐富，還原音質(zhì)好
2.MP3文件MP3(MPEG Audio layer3)是一種按MPEG標(biāo)準(zhǔn)的音頻壓縮技術(shù)制作的音頻文件。
特點(diǎn)：高壓縮比(11:1)，優(yōu)美音質(zhì)
3.WMA文件WMA(Windows Media Audio)是Windows Media格式中的一個(gè)子集(音頻格式)。
特點(diǎn)：壓縮到MP3一半
4.MIDI文件MIDI(樂(lè)器數(shù)字接口)是由一組聲音或樂(lè)器符號(hào)的集合。
特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量很小，缺乏重現(xiàn)自然音
四、數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)1.音頻壓縮方法概述
圖5
壓縮編碼技術(shù)是指用某種方法使數(shù)字化信息的編碼率降低的技術(shù)
音頻信號(hào)能壓縮的基本依據(jù)：①聲音信號(hào)中存在大量的冗余度；
②人的聽覺(jué)具有強(qiáng)音能抑制同時(shí)存在的弱音現(xiàn)象。
音頻信號(hào)壓縮編碼的分類：①無(wú)損壓縮(熵編碼)
霍夫曼編碼、算術(shù)編碼、行程編碼
②有損壓縮
波形編碼--PCM、DPCM、ADPCM 、子帶編碼、矢量量化
參數(shù)編碼--LPC
混合編碼--MPLPC、CELP
2.音頻壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
分類
標(biāo)準(zhǔn)
說(shuō)明
電話語(yǔ)
音質(zhì)量
G.711
采樣8kHz，量化8bit，碼率64kbps
G.721
采用ADPCM編碼，碼率32kbps
G.723
采用ADPCM有損壓縮，碼率24kbps
G.728
采用LD-CELP壓縮技術(shù)，碼率16kbps
調(diào)幅廣
播質(zhì)量
G.722
采樣16kHz，量化14bit，碼率224(64)kbps
高保真
立體聲
MPEG
音頻
采樣44.1kHz，量化16bit，碼率705kbps (MPEG三個(gè)壓縮層次，384-64kbps)
五、聲卡1.聲卡的主要功能聲卡是負(fù)責(zé)錄音、播音和聲音合成的一種多媒體板卡。其功能包括：
①錄制、編輯和回放數(shù)字音頻文件
②控制和混合各聲源的音量
③記錄和回放時(shí)進(jìn)行壓縮和解壓縮
④語(yǔ)音合成技術(shù)(朗讀文本)
⑤具有MIDI接口(樂(lè)器數(shù)字接口)

2.芯片類型





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