第2章音频处理技术(二)西安交通大学计算机教学实验中心2007多媒体技术及应用基础QQ宝提出数字音频信息如何处理?用什么工具可以处理?有哪些处理?我能处理吗?……2二、数字音频数字音频原理回顾…………3声音的数字化声音的数字化数字化就是将连续信号变成离散信号。对音频信号,首先在时间上离散,取有限个时间点,称为采样。然后在幅度上离散,取有限个幅度值,称为量化。再将得到的数据表示成计算机容易识别的格式,称为编码。4声音的A/D与D/A转换模拟信号很容易受到电子干扰,因此用数字信息代替声音信号成为音频信息处理的一种方法。A/D转换和D/A转换技术便应运而生。A表示Analog”(类比、模拟),D代表“Digital”(数字),A/D转换就是把模拟电信号转换成由“0”和“1”组成数字信号的过程。这样做的好处是显而易见的,声音存储质量得到了加强,数字化的声音信息使计算机能够进行识别、处理和压缩,这也就是为什么如今磁带逐渐被淘汰,CD唱片却趋于流行的原因。A/D转换的一个关键步骤是声音的采样和量化,得到数字音频信号,它在时间上是不连续的离散信号。5PCM编码1939年法国工程师AlecReeves发明了将连续的模拟信号变换成时间和幅度都离散的二进制码代表的脉冲编码调制信号(PulseCodeModulation-PCM),并申请了专利。PCM首先开始应用于电话系统,但一直到1962年美国Bell实验室才为AT&T制成了国际上第一套商用PCM电话系统(T1系统),这标志了通信开始步入数字化。PCM编码是对连续语音信号进行空间采样、幅度值量化及用适当码字将其编码的总称。6PCM编码主要优点抗干扰能力强;失真小;传输特性稳定,尤其是远距离信号再生中继时噪声不累积,而且可以采用压缩编码、纠错编码和保密编码等来提高系统的有效性、可靠性和保密性。7A/D和D/A转换示意图8位可编程A/D转换芯片示意图8模拟声音信号的采样和量化过程示意模拟声音信号的波形采样得到的离散时间信号再量化得到的数字信号9数字音频的技术指标采样频率采样精度声道数音频数据传输率编码算法与音频数据压缩比10
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