聲卡與音頻信息

聲卡與音頻信息第一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五主要內(nèi)容數(shù)字音頻基礎(chǔ)聲卡音頻編碼基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)音樂(lè)合成與midi接口標(biāo)準(zhǔn)介紹音頻編輯軟件介紹復(fù)習(xí)與練習(xí)2第二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)模擬音頻與數(shù)字音頻音頻數(shù)字化數(shù)字音頻的文件格式音頻信號(hào)的特點(diǎn)3第三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)模擬音頻時(shí)間和幅值連續(xù)的音頻信號(hào)數(shù)字音頻時(shí)間和幅值離散的音頻信號(hào)抗干擾、遠(yuǎn)距離傳輸、便于加密更安全模擬音頻與數(shù)字音頻4第四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)內(nèi)的音頻必須是數(shù)字形式的，因此必須把模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成有限個(gè)數(shù)字表示的離散序列，即實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)字化。在這一處理技術(shù)中，涉及到音頻的采樣、量化和編碼。音頻數(shù)字化5第五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)采樣（sampling）：將聲音信號(hào)在時(shí)間上離散化，即每隔相等的一段時(shí)間抽取一個(gè)信號(hào)樣本。音頻數(shù)字化6第六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)音頻數(shù)字化量化（quantization）：將連續(xù)的信號(hào)幅度離散化。如果幅度的劃分是等間隔的，稱為線性量化，否則為非線性量化。7第七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)音頻數(shù)字化采樣頻率

奈奎斯特理論指出：采樣頻率不應(yīng)低于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍，這樣就能把以數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原來(lái)的聲音，稱為無(wú)損數(shù)字化。

fs>=2fmax

話音信號(hào)最高頻率約為3.4kHz，所以采樣頻率取為8kHz。8第八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)量化位數(shù)每個(gè)聲音樣本的數(shù)字化位數(shù)反映了聲音波形幅度的采樣精度。音頻數(shù)字化質(zhì)量采樣頻率（kHz）樣本精度單道聲/立體聲數(shù)據(jù)率（kb/s）頻率范圍（kHz）電話88單道聲64200～3400AM11.0258單道聲8850～7000FM22.05016立體聲705.620～15000CD44.116立體聲1411.220～20000DAT4816立體聲153620～200009第九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)音頻數(shù)字化編碼

所謂編碼，就是按照一定的格式把經(jīng)過(guò)采樣和量化得到的離散數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，并在有用的數(shù)據(jù)中加入一些用于糾錯(cuò)、同步和控制的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)回放時(shí)，可以根據(jù)所記錄的糾錯(cuò)數(shù)據(jù)判別讀出的聲音數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)，如在一定范圍內(nèi)有錯(cuò)，可加以糾正。

編碼的形式比較多，常用的編碼方式是PCM——脈沖調(diào)制。脈沖編碼調(diào)制（PCM）是把模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的一種調(diào)制方式，即把連續(xù)輸入的模擬信號(hào)變換為在時(shí)域和振幅上都離散的量，然后將其轉(zhuǎn)化為代碼形式傳輸或存儲(chǔ)。10第十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)數(shù)字音頻的文件格式文件擴(kuò)展名

說(shuō)明·VOCCreative公司的波形音頻文件格式?！AVMicrosoft公司的波形音頻文件格式?！IFApple計(jì)算機(jī)的波形音頻文件格式?！IDMIDI文件格式?！M一種網(wǎng)絡(luò)音頻格式·MP3（12:1）目前主要的聲音壓縮格式

11第十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)音頻信號(hào)的特點(diǎn)音頻信號(hào)處理的特點(diǎn)如下：

(1)音頻信號(hào)是時(shí)間依賴的連續(xù)媒體。

(2)理想的合成聲音應(yīng)是立體聲。

(3)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的處理，要抽取語(yǔ)意等其它信息，如可能會(huì)涉及到語(yǔ)言學(xué)、社會(huì)學(xué)、聲學(xué)……等。12第十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.數(shù)字音頻基礎(chǔ)音頻信號(hào)的特點(diǎn)從人與計(jì)算機(jī)交互的角度來(lái)看音頻信號(hào)相應(yīng)的處理如下：人與計(jì)算機(jī)通信即計(jì)算機(jī)接收音頻信號(hào)，包括音頻獲取、語(yǔ)音識(shí)別與理解。計(jì)算機(jī)與人通信即計(jì)算機(jī)輸出音頻，包括：音頻合成、聲音定位和音頻/視頻同步。人—計(jì)算機(jī)—人通信即人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，與處于異地的人進(jìn)行語(yǔ)音通信，需要的音頻處理包括：語(yǔ)音采集、音頻編碼/解碼、音頻傳輸?shù)?。這里音頻編/解碼技術(shù)是信道利用率的關(guān)鍵。13第十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.聲卡聲卡的功能聲卡的工作原理14第十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.聲卡聲卡的功能音頻的錄制與播放、編輯與合成、MIDI接口、文語(yǔ)轉(zhuǎn)換、CD-ROM接口及游戲接口等。15第十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五公司產(chǎn)品聲音類型FM通道數(shù)最大分辨、采樣率立體聲(s)/單聲道(M)SCSI接口MIDI

CreativeLabsInc.SoundBlaster2.0FM/2118位,22kHzM無(wú)無(wú)SoundBlasterProFM/4228位,44kHzS有有SoundBlaster16FM/42216位,44kHzS有有SoundBlasterAWE32波表3216位,44kHzM有有

ThunderBoardFM/2118位,22kHzM無(wú)無(wú)MediaVisionSpectrumPlusFM/2228位,44kHzS有有Inc.Spectrum16FM/42016位,44kHzS有有MicrosoftCrop.WindowsSoundFM/42016位,44kHzS無(wú)無(wú)AZTECTBXIIIFM/2118位,22kHzS無(wú)有WaveriderPro32-3D波表3216位,44kHzS無(wú)有Nova16ExtraⅡ-3DFM/21616位,44kHzS無(wú)有PRO16IIFM/42016位,44kHzM有有NOVA16EXTRAIIFM/42016位,44kHzM有有WAVERIDER32+波表3216位,44kHzM有有AddtechResearchInc.SCEXLiteOPL2118位,22kHzM無(wú)無(wú)ScommanderProOPL3228位,44kHzS有有音頻卡型號(hào)和廠家概況16第十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.聲卡聲卡的工作原理開(kāi)發(fā)生產(chǎn)音頻卡的公司很多,其中最有影響的公司是新加坡創(chuàng)新科技有限公司(CreativeLabs.Inc.)開(kāi)發(fā)的系列產(chǎn)品SoundＢlaster系列音頻卡,它是集語(yǔ)音與音樂(lè)于一體的多煤體音頻卡,它不但具有優(yōu)良穩(wěn)定的硬件特性,而且還有豐富的軟件。

17第十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.聲卡聲卡的工作原理音頻卡原理框圖

18第十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.聲卡聲卡的工作原理典型音頻卡的平面圖

19第十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.聲卡音頻卡的接口

20第二十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.音頻編碼基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)音頻編碼基礎(chǔ)音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)21第二十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音頻編碼基礎(chǔ)從信息保持的角度講,只有當(dāng)信源本身具有冗余度,才能對(duì)其進(jìn)行壓縮。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，語(yǔ)音信號(hào)存在著多種冗余度，其最主要部分可以分別從時(shí)域和頻域來(lái)考慮。另外由于語(yǔ)音主要是給人聽(tīng)的，所以考慮了人的聽(tīng)覺(jué)機(jī)理，也能對(duì)語(yǔ)音信號(hào)實(shí)行壓縮。第二十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五時(shí)域信息的冗余度

1.幅度的非均勻分布

2.樣本間的相關(guān)

3.周期之間的相關(guān)

4.基音之間的相關(guān)

5.靜音系數(shù)

6.長(zhǎng)時(shí)自相關(guān)函數(shù)23第二十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五頻域信息的冗余度

1.非均勻的長(zhǎng)時(shí)功率譜密度

2.語(yǔ)音特有的短時(shí)功率譜密度人的聽(tīng)覺(jué)感知機(jī)理

1.人的聽(tīng)覺(jué)具有掩蔽效應(yīng)

2.人耳對(duì)不同頻段的聲音敏感度不同

3.人耳對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的相位變化不敏感24第二十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音頻編碼的分類如下：

基于音頻數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行編碼,其典型技術(shù)是波形編碼?；谝纛l的聲學(xué)參數(shù)，進(jìn)行參數(shù)編碼,可進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)率。其目標(biāo)是使重建音頻保持原音頻的特性?；谌说穆?tīng)覺(jué)特性進(jìn)行編碼：從人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)出發(fā)，利用掩蔽效應(yīng)，設(shè)計(jì)心理聲學(xué)模型，從而實(shí)現(xiàn)更高效率的數(shù)字音頻的壓縮。第二十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前編碼技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的方向就是綜合現(xiàn)有的編碼技術(shù)，制定全球的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使信息管理系統(tǒng)具有普遍的互操作性并確保了未來(lái)的兼容性。國(guó)際上，對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)壓縮編碼的審議在CCITT下設(shè)的第十五研究組進(jìn)行，相應(yīng)的建議為G系列，多由ITU發(fā)表。

第二十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音頻編碼算法和標(biāo)準(zhǔn)

27第二十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音頻編碼算法和標(biāo)準(zhǔn)

1．G.711

2．G.721

3．G.722

4．G.728

5.MPEG中的音頻編碼

6．AC-3編碼和解碼

28第二十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.G.711本建議公布于1972年，它給出語(yǔ)音信號(hào)的編碼的推薦特性。語(yǔ)音的采樣率為8KHz，允許的偏差是±50p/m。每個(gè)樣值采用8位二進(jìn)制編碼，推薦使用A律和μ律編碼。A律（13：8）：它是將13位的PCM按A律轉(zhuǎn)化成8位二進(jìn)制編碼。μ律（14：8）：它是將14位的PCM按μ律轉(zhuǎn)化成8位二進(jìn)制編碼。29第二十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五1．G.711

正輸入碼與A律輸出碼的關(guān)系

30第三十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．

G.721

ADPCM編碼器和解碼器框圖

31第三十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3．G.722

G.722建議的帶寬音頻壓縮仍采用波形編碼技術(shù)，因?yàn)橐ＷC既能適用于話音，又能用于其他方式的音頻，只能考慮波形編碼。G.722編碼采用了高低兩個(gè)子帶內(nèi)的ADPCM方案，高低子帶的劃分以4KHz為界。然后再對(duì)每個(gè)子帶內(nèi)采用類似G.721建議的ADPCM編碼，因此G.722建議的技術(shù)方案可以簡(jiǎn)寫(xiě)為SB-ADPCM（子帶-自適應(yīng)差分脈沖碼調(diào)制）。

32第三十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五4．G.728

G.728建議的技術(shù)基礎(chǔ)是美國(guó)AT&T公司貝爾實(shí)驗(yàn)室提出的LD-CELP（低延時(shí)-碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)）算法。該算法考慮了聽(tīng)覺(jué)特性，其特點(diǎn)是：

以塊為單位的后向自適應(yīng)高階預(yù)測(cè)；

后向自適應(yīng)型增益量化；

以適應(yīng)為單位的激勵(lì)信號(hào)量化。

33第三十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五CELP

編碼器

34第三十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

CELP

解碼器

35第三十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.MPEG中的音頻編碼

音頻編碼器基本結(jié)構(gòu)框圖

36第三十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音頻解碼器結(jié)構(gòu)框圖

37第三十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五6．AC-3編碼和解碼

AC-3音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的起源是DOLBYAC-1。AC-1應(yīng)用的編碼技術(shù)是自適應(yīng)增量調(diào)制（ADM），它把20kHz的寬帶立體聲音頻信號(hào)編碼成512kbps的數(shù)據(jù)流。AC-1曾在衛(wèi)星電視和調(diào)頻廣播上得到廣泛應(yīng)用。1990年DOLBY實(shí)驗(yàn)室推出了立體聲編碼標(biāo)準(zhǔn)AC-2，它采用類似MDCT的重疊窗口的快速傅立葉變換（FFT）編碼技術(shù)，其數(shù)據(jù)率在256kbps以下。AC-2被應(yīng)用在PC聲卡和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)等方面。

38第三十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五AC-35.1聲道

39第三十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五AC-3可編程解碼器

40第四十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五AC-3編碼器框圖

分析濾波器組指數(shù)分析濾波器組尾數(shù)位分配位分配信息已量化的尾數(shù)尾數(shù)量化器AC-3幀格式已編碼的AC-3位流已編碼的譜包絡(luò)PCM抽樣41第四十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五AC-3編碼流程圖

42第四十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五AC-3解碼器框圖

43第四十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.音樂(lè)合成與midi接口規(guī)范介紹44第四十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五聲音的本質(zhì)聲音是攜帶信息的極其重要的媒體（20％）聲音是通過(guò)空氣傳播的一種連續(xù)的波，叫聲波，也具有反射、折射和衍射現(xiàn)象。聲音信號(hào)是由許多頻率不同的分量信號(hào)組成的復(fù)合信號(hào)。復(fù)合信號(hào)的頻率范圍稱為帶寬。帶寬為20Hz－20kHz的信號(hào)稱為音頻（audio）信號(hào)，可以被人的耳朵感知。聲音是時(shí)基類媒體。45第四十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五聲音的分類波形聲音語(yǔ)音80－3400Hz音樂(lè)46第四十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五聲音的三要素音調(diào)、音強(qiáng)、音色為聲音的三要素。音強(qiáng)（響度）取決于聲音的幅度（分貝）。音調(diào)取決于聲音的頻率。音色是由混入基音的泛音所決定的。47第四十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五聲音的聽(tīng)覺(jué)特性人的耳朵對(duì)聲音強(qiáng)度的反應(yīng)成對(duì)數(shù)形式聲音的方向性聲音的掩蔽特性（時(shí)域掩蔽、頻域掩蔽）48第四十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五聲音質(zhì)量的度量聲音的質(zhì)量與聲音的帶寬有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)頻率范圍越寬，聲音質(zhì)量也就越高。聲音類型帶寬電話語(yǔ)音200Hz－3.4kHz調(diào)幅廣播50Hz－7kHz調(diào)頻廣播20Hz－15kHzCD20Hz－20kHz信噪比（SNR）、主觀平均判分法（MOS）。49第四十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音樂(lè)音樂(lè)起初是與巫術(shù)和宗教活動(dòng)聯(lián)系在一起的，舜作“韶”、禹作“大夏”、武王作“大武”，“樂(lè)”被孔夫子列為“六藝”之一。后來(lái)，音樂(lè)從宗教中漸漸脫離出來(lái)，成為一種獨(dú)立的藝術(shù)。以小提琴為例，當(dāng)它的A弦振動(dòng)時(shí)，并不僅僅是整根弦在振動(dòng)，這根弦的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一……處都在振動(dòng)著。于是，整根弦的振動(dòng)產(chǎn)生了最主要的頻率，我們稱之為基音，而弦長(zhǎng)的二分之一、三分之一、四分之一等處的振動(dòng)則產(chǎn)生了一些次要的頻率，我們稱之為泛音。

如果一個(gè)物體振動(dòng)所發(fā)出的泛音為基音的整數(shù)倍，這個(gè)音就會(huì)具有清晰可辨的音高，我們稱之為樂(lè)音，如鋼琴，小提琴等發(fā)出的都是樂(lè)音；如果泛音是基音的非整數(shù)倍，這個(gè)音就不具備清晰可辨的音高，我們稱之為噪音，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)風(fēng)扇等發(fā)出的都是噪音。

50第五十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五音樂(lè)的四要素音高：由基音的頻率決定。即“哆”“唻”“咪”等音符。響度：由聲波的振幅決定。音色：由基音與泛音的比例、泛音的分布、泛音隨時(shí)間的衰減變化決定。不同發(fā)音源（樂(lè)器）的材質(zhì)、形狀不同，其泛音的排列組合也不同，也就構(gòu)成了這一物體特殊的音色。時(shí)值：樂(lè)音振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間，即節(jié)奏。51第五十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五電子音樂(lè)合成使用電子元器件（計(jì)算機(jī)）生成音樂(lè)的技術(shù)稱為電子音樂(lè)合成。電子音樂(lè)合成器又稱為“魔音琴”。電子音樂(lè)合成方法分為兩大類：模擬合成法：減法合成加法合成數(shù)字合成法：

FM頻率調(diào)制合成音樂(lè)樣本合成52第五十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五頻率調(diào)制（FM）合成法數(shù)字式頻率調(diào)制合成法，簡(jiǎn)稱為FM合成法。FM電子合成器先由震蕩器產(chǎn)生一個(gè)載波作為基音，然后再產(chǎn)生若干個(gè)調(diào)制波帶著許多泛音加在載波之上，您可以對(duì)這個(gè)組合加以任意調(diào)整，然后加上典型的聲音包絡(luò)線（ADSR），再通過(guò)數(shù)控濾波器和數(shù)控放大器送往數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，從而形成最后的音響。由于一個(gè)物體不可能總是一成不變的振動(dòng)，所以它的頻率和振幅都會(huì)隨著時(shí)間的改變而改變，并最終趨于靜止。我們把一聲音的發(fā)展過(guò)程分為四個(gè)階段，分別是觸發(fā)、衰減、保持和消失。這四個(gè)階段我們統(tǒng)稱為“包絡(luò)”。包絡(luò)的發(fā)生時(shí)間，也決定了一個(gè)樂(lè)音的時(shí)值。

53第五十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五由以下五部分組成：數(shù)字載波器調(diào)制器聲音包絡(luò)發(fā)生器數(shù)字運(yùn)算器模數(shù)轉(zhuǎn)換器頻率調(diào)制（FM）合成法FM聲音合成器的工作原理從理論上講，F(xiàn)M合成方法可以產(chǎn)生任何樂(lè)音，但是，這種“物理課式”的合成方法合成出來(lái)的聲音不夠真實(shí)。54第五十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五樂(lè)音樣本合成法樂(lè)音樣本合成法是把真實(shí)樂(lè)器發(fā)出的聲音以數(shù)字的形式記錄下來(lái)，播放時(shí)再加以調(diào)整、修飾和放大，生成各種音階的音符。樂(lè)音樣本通常放在ROM芯片上，播放時(shí)以查表的方式給出，所以這種合成器又叫做波表（wavetable）合成器。55第五十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五Wavetable合成器的工作原理Wavetable合成器所需要的輸入控制參數(shù)比較少，可控的數(shù)字音效也不多，大多數(shù)采用這種合成方法的聲音設(shè)備都可以控制聲音包絡(luò)的ADSR參數(shù)，產(chǎn)生的聲音質(zhì)量比FM合成方法產(chǎn)生的聲音質(zhì)量要高。樂(lè)音樣本合成法56第五十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

波表庫(kù)容量音調(diào)數(shù)（復(fù)音數(shù)）音色數(shù)特殊效果Wavetable合成器的衡量標(biāo)準(zhǔn)57第五十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五軟件波表與DLS軟件波表，故名思義就是用軟件來(lái)模擬硬件波表合成器，它的原理跟硬件波表完全一樣，只不過(guò)硬波表是把樂(lè)器的波形存放到ROM里，在需要的時(shí)候直接調(diào)用；而軟波表是把樂(lè)器的波形存到硬盤(pán)上的某一個(gè)文件里，在需要的時(shí)候通過(guò)CPU運(yùn)算調(diào)用。所以，軟波表會(huì)占用比較多的CPU資源。著名的軟波表有YAMAHA公司的S-YXG系列和ROLAND公司的VSC系列，還有韓國(guó)COWON公司的JET-MIDI。由于硬波表價(jià)格難以令大眾接受并且不易升級(jí)，于是就有了價(jià)格便宜的DLS（DownloadableSoundModules）波表合成技術(shù)，這是個(gè)介于硬波表和軟波表之間的東西。雖然它能把波表存儲(chǔ)在硬盤(pán)上，但使用時(shí)再調(diào)入內(nèi)存然后通過(guò)聲卡上的專用音效芯片來(lái)處理。58第五十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五電子樂(lè)器數(shù)字接口（MIDI）電子樂(lè)器數(shù)字接口（musicalinstrumentdigitalinterface,MIDI）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。從1984年問(wèn)世至今，MIDI經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)已成為電腦音樂(lè)的代名詞。59第五十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五電子樂(lè)器數(shù)字接口（MIDI）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。60第六十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五電子樂(lè)器數(shù)字接口（MIDI）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，也便于編輯修改。MIDI音樂(lè)常作為背景音樂(lè)。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。61第六十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

各個(gè)MIDI設(shè)備通過(guò)專用的串行電纜(MIDI線)連接，并以31.25kbps（每字節(jié)10位）的速度傳送著數(shù)字音樂(lè)信息。MIDIThruOutInMIDI的物理接口標(biāo)準(zhǔn)62第六十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五MIDI設(shè)備的連接不妨把MIDI理解成一種局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分通過(guò)專用的串行電纜(MIDI線)連接，

并以31.25kbps的速度傳送著數(shù)字音樂(lè)信息。

63第六十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五MIDI的通道概念單個(gè)物理MIDI通道分為16個(gè)邏輯通道，每個(gè)邏輯通道可指定一種樂(lè)器。MIDI鍵盤(pán)可設(shè)置在這16個(gè)通道中的任何一個(gè)，MIDI合成器可以被設(shè)置在指定的通道上接受。

64第六十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

由于早期的MIDI設(shè)備在樂(lè)器的音色排列上沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，造成不同型號(hào)的設(shè)備回放同一首樂(lè)曲時(shí)也會(huì)出現(xiàn)音色偏差。為了彌補(bǔ)這一不足，便出現(xiàn)了GS、GM和XG這類音色排列方式的標(biāo)準(zhǔn)。

GS排在第一位是由于它最早出臺(tái)，并且是由業(yè)界大名鼎鼎的ROLAND公司制定并推出的。ROLAND是日本非常出名的電子樂(lè)器廠商，其生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的電子鍵盤(pán)、MIDI音源以及軟波表都享有盛譽(yù)。所以GS頗具權(quán)威性，它完整的定義了128種樂(lè)器的統(tǒng)一排列方式，并規(guī)定了MIDI設(shè)備的最大復(fù)音數(shù)不可少于24個(gè)等詳盡的規(guī)范。

GM標(biāo)準(zhǔn)則是在GS的基礎(chǔ)上，加以適當(dāng)簡(jiǎn)化而成的。由于它比較符合眾多中小廠商的口味，成為了業(yè)界廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)。在電子樂(lè)器方面唯一可與ROLAND相匹敵的YAMAHA公司也不甘示弱，于94年推出自己的標(biāo)準(zhǔn)——XG。與GM、GS相比XG提供了更為強(qiáng)勁的功能和一流的擴(kuò)展能力，并且完全兼容以上兩大標(biāo)準(zhǔn)。而且憑借YAMAHA公司在電腦聲卡方面的優(yōu)勢(shì)，使得XG在PC上有著廣闊的用戶群。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)65第六十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五聲音美學(xué)●影響聲音美感的因素

[1]清晰度——錄制水平、載體材質(zhì)、采樣頻率、采樣位數(shù)

[2]噪音——錄制本底噪聲、介質(zhì)附加噪聲

[3]音色——混響時(shí)間、聲源特質(zhì)、MIDI、WAV、MP3[4]旋律——作曲、演奏等音樂(lè)本身的屬性●聲音運(yùn)用

[1]采用一個(gè)以上聲源的場(chǎng)合，采用交叉或者響度區(qū)分的方法

[2]語(yǔ)音采用單聲道，樂(lè)曲采用立體聲

[3]適當(dāng)添加聲音效果，彌補(bǔ)不足。例如混響時(shí)間、音調(diào)高低噪聲增加混響時(shí)間正常音色表現(xiàn)Stop66第六十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.音頻編輯軟件介紹goldwavecooledit67第六十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五6.復(fù)習(xí)與練習(xí)復(fù)習(xí)練習(xí)68第六十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)

復(fù)習(xí)目的復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)要求第六十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)目的：

對(duì)數(shù)字音頻獲取與處理的基本原理、采樣量化的基本原理、音頻卡的組成及工作原理、音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以及音樂(lè)合成原理的理解和掌握。70第七十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)：

什么是數(shù)字音頻、數(shù)字音頻采樣和量化的基本原理、音頻卡的工作原理、音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和音樂(lè)合成的原理。71第七十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)要求：掌握：數(shù)字音頻信息的獲取與處理的原理過(guò)程、音頻卡的工作原理。理解：數(shù)字音頻采樣量化的原理過(guò)程、音樂(lè)合成的原理。了解：數(shù)字音頻編碼的標(biāo)準(zhǔn)。72第七十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五練習(xí)

１．?dāng)?shù)字音頻采樣和量化過(guò)程所用的主要硬件是

。

(A)數(shù)字編碼器

(B)數(shù)字解碼器

(C)模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器（A／D轉(zhuǎn)換器）

(D)數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換器（D／A轉(zhuǎn)換器）73第七十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五１．?dāng)?shù)字音頻采樣和量化過(guò)程所用的主要硬件是

。

(A)數(shù)字編碼器

(B)數(shù)字解碼器

(C)模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器（A／D轉(zhuǎn)換器）

(D)數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換器（D／A轉(zhuǎn)換器）74第七十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五２．音頻卡是按

分類的。

(A)采樣頻率

(B)聲道數(shù)

(C)采樣量化位數(shù)

(D)壓縮方式

75第七十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五２．音頻卡是按

分類的。

(A)采樣頻率

(B)聲道數(shù)

(C)采樣量化位數(shù)

(D)壓縮方式

76第七十六頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五３．兩分鐘雙聲道，16位采樣位數(shù)，22.05KHz采樣頻率聲音的不壓縮的數(shù)據(jù)量

是

。

(A)5.05MB(B)10.58MB(C)10.35MB(D)10.09MB

77第七十七頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五３．兩分鐘雙聲道，16位采樣位數(shù)，22.05KHz采樣頻率聲音的不壓縮的數(shù)據(jù)量

是

。

(A)5.05MB(B)10.58MB(C)10.35MB(D)10.09MB

78第七十八頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五４．目前音頻卡具備以下哪些功能

？

⑴錄制和回放數(shù)字音頻文件

⑵混音

⑶語(yǔ)音特征識(shí)別

⑷實(shí)時(shí)解／壓縮數(shù)字單頻文件

(A)⑴

⑶

⑷

(B)⑴

⑵

⑷

(C)⑵

⑶

⑷

(D)全部79第七十九頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五４．目前音頻卡具備以下哪些功能

？

⑴錄制和回放數(shù)字音頻文件

⑵混音

⑶語(yǔ)音特征識(shí)別

⑷實(shí)時(shí)解／壓縮數(shù)字單頻文件

(A)⑴

⑶

⑷

(B)⑴

⑵

⑷

(C)⑵

⑶

⑷

(D)全部80第八十頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

５．以下的采樣頻率中哪個(gè)是目前音頻卡所支持的

。

(A)20KHz(B)11.025KHz(C)10KHz(D)50KHz

81第八十一頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

５．以下的采樣頻率中哪個(gè)是目前音頻卡所支持的

。

(A)20KHz

(B)11.025KHz

(C)10KHz(D)50KHz

82第八十二頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五６．1984年公布的音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)G.721，它采用的是

編碼。

(A)均勻量化

(B)自適應(yīng)量化

(C)自適應(yīng)差分脈沖

(D)線性預(yù)測(cè)83第八十三頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五６．1984年公布的音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)G.721，它采用的是

編碼。

(A)均勻量化

(B)自適應(yīng)量化

(C)自適應(yīng)差分脈沖

(D)線性預(yù)測(cè)84第八十四頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五７．AC－3數(shù)字音頻編碼提供了五個(gè)聲道的頻率范圍是。

(A)20Hz到2KHz(B)100Hz到1KHz(C)20Hz到20KHz(D)20Hz到200KHz

85第八十五頁(yè)，共九十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五７．AC－3數(shù)字音頻編碼提供了五個(gè)聲道的頻率范圍是。

(A)20Hz到2KH