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1、多媒体技术多媒体技术中南大学信息科学与工程学院中南大学信息科学与工程学院 xx1 1谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.1 数字音频技术的基本概念数字音频技术的基本概念qq 声音声音 空气振动在听觉系统中产生的反空气振动在听觉系统中产生的反应应。t空气压力空气压力周期周期振幅振幅2 2谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.1 数字音频技术的基本概念数字音频技术的基本概念qq 频率频率 声音信号每秒变化的次数。声音信号每秒变化的次数。次声波次声波SubsonicHuman heari
2、ng frequency range音频信号（音频信号（audio）20 Hz0 Hz20 kHz超声波超声波ultrasonic3 3谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.1 数字音频技术的基本概念数字音频技术的基本概念q 模拟音频信号模拟音频信号 用连续变化的数值（电流或电压）表用连续变化的数值（电流或电压）表示的声音信号。示的声音信号。q 数字音频信号数字音频信号 声音的频率和幅值用离散的数字表示声音的频率和幅值用离散的数字表示的信号。的信号。4 4谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音
3、频技术2.2 声音信号的数字化声音信号的数字化qq 采样采样 以一定的频率对模拟信号进行捕获，以一定的频率对模拟信号进行捕获，得到离散声音信号样本序列的过程。得到离散声音信号样本序列的过程。t样本高度样本高度采样周期（频率采样周期（频率f=1/T）T5 5谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.2 声音信号的数字化声音信号的数字化q 采样频率采样频率 单位时间内采集的样本数。单位时间内采集的样本数。e.g.CD-Audio:44.1 kHz e.g.CD-Audio:44.1 kHz 其他常见采样频率其他常见采样频率其他常见采样频率其他常见
4、采样频率 :11.025 :11.025 、22.05 22.05 、8 8 kHzkHzq 量化与量化深度量化与量化深度 用二进制数据表示采样样本。表示样本用二进制数据表示采样样本。表示样本的二进制数的位数称为量化深度。的二进制数的位数称为量化深度。e.g.8-bit e.g.8-bit 量化深度可以表示量化深度可以表示量化深度可以表示量化深度可以表示 256 256 状态值。状态值。状态值。状态值。16-bit 16-bit 是是是是CD-DACD-DA的量化深度。的量化深度。的量化深度。的量化深度。6 6谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音
5、频技术量化深度与声音表示的质量：量化深度与声音表示的质量：t量化值量化值00.250.50.75-0.25-0.5-0.757 7谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术量化深度与声音表示的质量：量化深度与声音表示的质量：8 8谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interfaceqq 什么是什么是MIDI?MIDI是指用于电子乐器与计是指用于电子乐器与计算机交换音乐信号的硬件算机交换音乐信号的硬件/软件国际标准（协议）
6、软件国际标准（协议）。MIDI 接口的两个组件接口的两个组件:硬件:MIDI 端口,MIDI 电缆,数据格式:MIDI 消息9 9谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interfaceqq MIDI 设备设备:符合符合MIDI国际标准的电子音国际标准的电子音乐器件。乐器件。音序器音序器（Sequencer）用于产生、存储和处）用于产生、存储和处理理MIDI乐曲的硬件或软件。乐曲的硬件或软件。1010谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音
7、频技术数字音频技术一个音序器软件的运行界面一个音序器软件的运行界面一个音序器软件的运行界面一个音序器软件的运行界面1111谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术 合成器合成器 根据根据MIDI指令产生模拟乐器指令产生模拟乐器声音信号的设备声音信号的设备。合成器的构成合成器的构成:声音产生器声音产生器 合成数字合成数字合成数字合成数字 声音信号声音信号声音信号声音信号 微处理器微处理器 控制发送控制发送控制发送控制发送/接受接受接受接受MIDIMIDI消息消息消息消息 键盘键盘 控制板控制板 存储器存储器1212谢谢观赏谢谢观赏2019-6-1
8、62019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interfaceqq MIDI 事件事件:MIDI设备的一个动作称为一设备的一个动作称为一个个MIDI事件。例如演奏人员在事件。例如演奏人员在MIDI键盘上按键盘上按下中央下中央C，即发生了一个，即发生了一个MIDI事件。事件。1313谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interfaceqq MIDI 消息消息:MIDI事件和事件和MID
9、I音乐符号音乐符号的数字描述。的数字描述。Format of a MIDI message:Status byteData byteschannel bits4 bits1Message type3 bits1414谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface MIDI 消息的类型消息的类型 通道消息（通道消息（Channel Message）-通道声音消息通道声音消息通道声音消息通道声音消息:音高（音高（音高（音高（pitch pitch）振幅（振幅（振幅（
10、振幅（amplitude amplitude）持续时间（持续时间（持续时间（持续时间（durationduration）其他声音品质其他声音品质其他声音品质其他声音品质1515谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface -通道模式消息通道模式消息:为不同的为不同的MIDI设备设置设备设置MODI通道通道的接受类型。如：的接受类型。如：Local Control,All Notes Off,Omni mode off,等等.1616谢谢观赏谢谢观赏2019-6
11、-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface 系统消息系统消息 -System real-time messages e.g.System Reset -System common messages e.g.Song Select -System exclusive messages 1717谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16第二章第二章 数字音频技术数字音频技术2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interfaceqq MIDI 系统系统 PCMIDI KeyboardSound sources such as drum editorsMIDI Card1818谢谢观赏谢谢观赏2019-6-162019-6-16