資源簡介

(共36張PPT)
數據編碼——聲音編碼
錄制的語音
真實說話聲音
我不聽！我不聽！我不聽！
聲 音 的 表 示
振幅：響度的強弱
時間
振幅
頻率：音調的高低
人耳能聽到聲波頻率范圍是20-20000Hz
聲 音 的 表 示
模擬信號的傳遞和儲存
失真、丟失
傳輸中易受干擾
聲 音 的 表 示
二、聲 音 數 字 化
時間
振幅
以相等的時間間隔(通常為1秒)測得聲音模擬信號的值。
用多少個采樣點表示
時間
1s
2s
3s
4s
5s
1
2
3
4
5
聲音采樣
振
幅
二、聲 音 數 字 化
時間
1s
2s
3s
4s
5s
1
2
3
4
5
聲音采樣
采樣點多質量更好還是少質量更好？
振
幅
二、聲 音 數 字 化
時間
1s
2s
3s
4s
5s
1
2
3
4
10
5
6
7
8
9
聲音采樣
采樣點多質量更好還是少質量更好？
振
幅
二、聲 音 數 字 化
每秒采集1次
每秒采集2次
二、聲 音 數 字 化
時間
1s
2s
3s
4s
5s
1
2
3
4
10
5
6
7
8
9
聲音采樣
采樣頻率：每秒采樣聲音的次數，單位為赫茲 (Hz)。
振幅
采樣頻率越高聲音還原度越好；但記錄數據越多，存儲容量越高。
二、聲 音 數 字 化
二、聲 音 數 字 化
奈奎斯特采樣定律：fs ≥ 2fmax
時間
1s
2s
3s
4s
5s
1
2
3
4
10
5
6
7
8
9
聲音采樣
振幅
高保真音樂的采樣頻率至少為44.1kHz，即每秒采集44100次。
二、聲 音 數 字 化
48000Hz與28000Hz
利用GoldWave打開《怒放的生命1》，將其原始采樣頻率48000Hz改為28000Hz，比較不同采樣頻率的音頻質量。
體 驗 活 動
時間
1s
2s
3s
4s
5s
2
1
4
5
1
3
5
7
5
2
聲音量化
將采樣點的值分級量化，變換到最接近的數字。
振
幅
用有限個數近似表示原來連續變化的值。
0
1
2
3
4
5
6
7
量
化
值
2.1
二、聲 音 數 字 化
聲音量化
1s
2s
3s
4s
5s
2
1
4
5
1
3
5
7
5
2
量
化
值
0
1
2
3
4
5
6
7
二、聲 音 數 字 化
分級越多還是越少質量會更好？
聲音量化
12
14
時間
1s
2s
3s
4s
5s
5
2
9
10
2
7
11
15
11
5
0
2
4
6
8
11
9
5
3
1
10
13
15
7
量
化
值
二、聲 音 數 字 化
分級越多還是越少質量會更好？
1s
2s
3s
4s
5s
2
1
4
5
1
3
5
7
5
2
量
化
值
0
1
2
3
4
5
6
7
12
14
時間
1s
2s
3s
4s
5s
5
2
9
10
2
7
11
15
11
5
0
2
4
6
8
11
9
5
3
1
10
13
15
7
量
化
值
10
11
5
5
二、聲 音 數 字 化
聲音量化
量化位數：表示量化值的二進制位數。
量化位數越多，聲音越接近原始信號，音頻的質量越好；
12
14
時間
1s
2s
3s
4s
5s
5
2
9
10
2
7
11
15
11
5
0
2
4
6
8
11
9
5
3
1
10
13
15
7
量
化
值
二、聲 音 數 字 化
1s
2s
3s
4s
5s
2
1
4
5
1
3
5
7
5
2
量
化
值
0
1
2
3
4
5
6
7
12
14
時間
1s
2s
3s
4s
5s
5
2
9
10
2
7
11
15
11
5
0
2
4
6
8
11
9
5
3
1
10
13
15
7
量
化
值
二、聲 音 數 字 化
3位二進制
4位二進制
時間
樣本序號 1 2 3 4 5
量化值（十進制） 5 2 9 10 7
二進制編碼
樣本序號 6 7 8 9 10
量化值（十進制） 11 15 11 5 2
二進制編碼
體 驗 編 碼
樣本序號 1 2 3 4 5
量化值（十進制） 5 2 9 10 7
二進制編碼 0101 0010 1001 1010 0111
樣本序號 6 7 8 9 10
量化值（十進制） 11 15 11 5 2
二進制編碼 1011 1111 1011 0101 0010
體 驗 編 碼
體 驗 編 碼
12
14
時間
1s
2s
3s
4s
5s
5
2
9
10
2
7
11
15
11
5
0
2
4
6
8
量
化
值
11
9
5
3
1
10
13
15
7
二、聲 音 數 字 化
聲音編碼
確立編碼規則，優化數據排列。
未壓縮、無損壓縮與有損壓縮
01010010
1001……
二、聲 音 數 字 化
聲音編碼
確立編碼規則，優化數據排列。
未壓縮、無損壓縮與有損壓縮
WAV
聲音質量高
所占存儲容量較大
二、聲 音 數 字 化
AAACCCCCCCCC
聲音編碼
無損壓縮：還原壓縮數據后
與壓縮前相同
優化數據
排列方式
A03C09
確立編碼規則，優化數據排列。
未壓縮、無損壓縮與有損壓縮
二、聲 音 數 字 化
聲音編碼
APE
確立編碼規則，優化數據排列。
未壓縮、無損壓縮與有損壓縮
無損壓縮：還原壓縮數據后
與壓縮前相同
二、聲 音 數 字 化
聲音編碼
確立編碼規則，優化數據排列。
未壓縮、無損壓縮與有損壓縮
二、聲 音 數 字 化
聲音編碼
有損壓縮：損失信息，提高壓縮
比例，減少存儲容量
確立編碼規則，優化數據排列。
未壓縮、無損壓縮與有損壓縮
二、聲 音 數 字 化
MP3
影響因素？
錄 制 語 音 VS 真 實 聲 音
模擬
信號
聲音采樣
聲音量化
聲音編碼
數字
信號
數據壓縮
(文件格式)
量化位數
采樣頻率
三、影 響 音 頻 質 量 的 因 素
請同學們將你喜歡的一首歌進行聲音編碼，每秒采集5個點，并進行相應的量化，量化等級為16級，并繪制出數字化圖像。
四、課 后 作 業

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