第4章 数字音频技术

数字音频技术期末总结高中1. 引言数字音频技术是指将声音信号转换为数字数据，并利用计算机等设备进行处理和传输的技术。

随着信息技术的发展，数字音频技术已经广泛应用于音乐、广播、影视等领域。

本次期末总结将对数字音频技术的基本原理、应用及未来发展进行梳理和总结。

2. 基本原理数字音频技术基于模拟音频信号的采样、量化和编码。

采样是指将连续的模拟音频信号离散化成一系列的采样点，采样率决定了采样点的数量。

量化是指对采样点进行量化处理，将其转换为离散的数字数值。

量化的精度决定了数字音频信号的动态范围和信噪比。

编码是将量化后的数字音频信号转换为二进制码，以便于存储和传输。

3. 应用领域(1) 音乐制作和录制数字音频技术使得音乐制作更加方便和灵活。

音乐制作人可以通过计算机软件进行编辑、混音和后期处理，大大节省了时间和成本。

录音棚也从传统的模拟设备转向了数字设备，提高了音频信号的质量和稳定性。

(2) 电影和电视音频数字音频技术在影视制作中扮演着重要的角色。

通过数字音频处理器，可以对音频信号进行均衡、压缩、混响等处理，使得观众能够获得更加真实和沉浸式的音效体验。

(3) 广播和网络音频数字音频技术为广播和网络音频的传输提供了便利。

通过网络传输，用户可以随时随地收听自己喜欢的音乐或节目。

而广播电台通过数字化的信号处理和传输也提高了音频的质量和传输的可靠性。

4. 数字音频技术的挑战与未来发展数字音频技术的发展还面临着一些挑战。

首先是音频信号的压缩和传输问题。

随着音质的提高和网络传输的普及，对音频信号的压缩和传输要求更高。

其次是音频信号的处理和合成问题。

随着虚拟现实、增强现实等技术的快速发展，对音效的合成和处理也提出了更高的要求。

未来，数字音频技术有望在以下几个方面进行进一步发展。

首先是音频质量的提高。

随着技术的进步，人们对音质的要求会越来越高，数字音频技术需要不断提升音质，使音频能够还原真实的声音。

其次是音频的个性化和交互化。

《数字音频广播》各章归纳小结陈柏年（浙江传媒学院）第一章数字音频广播概述一、数字音频广播DAB概念：将传送的模拟音频信号经过脉冲编码调制（PCM）转换成二进制数代表的数字式信号，然后进行音频信号的处理、传输、存储，以数字技术为手段，传送高质量的声音节目。

数字音频广播除传送声音信号外，还传送数据信号。

它是继调幅广播、调频广播以后的第三代广播。

两个基本的数字音频广播：尤里卡147-DAB （Eureka147- DAB）和带内共信道（IBOC）广播。

二、DAB的工作频段：30MHz～3GHz。

DAB的技术要点：以数字技术为基础，采用先进的音频数字编码、数据压缩、纠错编码及数字调制技术，在接收端可获得与原始发送信息相同质量的节目内容。

三、DAB的五项关键技术：（1）信源编码：掩蔽型自适应通用子频带综合编码与复用（MUSICAM）（2）信道编码：①卷积编码，②循环冗余校验码CRC，③交织技术（3）传输方法：编码正交频分复用（COFDM）（4）插入保护间隔：使彼此相继的符号即使在有反射时也相互独立。

（5）同步网技术：通过同步网实现覆盖。

四、DAB系统结构框图DAB发送过程：（1）音频信源编码：采用MSICAM算法，得到的音频压缩数据；（2）信道编码：采用可删除型卷积编码和时间交织；（3）多路复用器：将多路音频数据送入多路复用器与数据业务一起复用，进行频率交织；（4）OFDM基带调制：复用信号以包的形式进行OFDM基带调制，其中还加入FIC、同步信号等；（5）发射机：OFDM基带调制信号经I/Q 正交调制器后产生I/Q两路模拟基带信号，进行中频调制后，送入射频部分进行载波调制、功率放大并发射。

五、音频压缩标准（一）MPEG-1音频压缩标准1、三种取样频率：32、44.1、48kHz2、数据率：32kbps~384kbps3、四种工作模式：单声道、双声道、立体声、联合立体声4、编码算法：（1）MUSICAM－掩蔽型通用子频带集成编码与频分复用。

《大学计算机基础》章节知识点汇总第一章计算机基础知识1、简述计算机的发展情况。

答：1946年2月，美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机~ ENIAC至今，按计算机所采用的电子元件的变化来划分计算机的发展阶段，大致辞可分为四代：第一代为电子管计算机（1946~1958）计算机所采用的主要电子元件是电子管。

第二代为晶体管计算机（1959~1964）计算机所采用的主要电子元件是晶体管，这一时期了出现了管理程序及某些高级语言。

第三代为集成电路计算机（1965~1970）计算机所采用的主要电子元件是中小规模集成电路，出现操作系统，出现了分时操作系统和实时操作系统等。

第四代为大规模、超大规模集成电路计算机（1971至今）计算机所采用的主要电子元件是大规模、超大规模集成电路，出现了微型计算机及巨型计算机等多种类型的计算机，并向微型化、巨型化、智能化和多媒体化方向发展。

2、计算机在信息技术中的作用（1）能够快速高质量的实现人工无法完成的数据处理工作。

（2）大容量存储设备的记忆能力使得世界空间变大了。

（3）不断发展的多媒体技术进入到信息技术领域。

（4）计算机网络的应用，拉近了世界各地人们的距离。

（5）计算机在决策系统的使用，有助于决策的科学化。

3、简述摩尔定律（1）摩尔定律是由英特尔（Intel）的创始人之一戈登·摩尔（Gordon·Mo ore）提出来的。

（2）其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

（3）这一定律揭示了信息技术进步的速度。

4、电子计算机的系统结构5、ROM和RAM（1）ROM（只读存储器）计算机工作过程中，只能从ROM读取数据，不能写入，ROM内的信息是在制造时用专用设备一次写入的常用来存放重要的系统程序或数据内容是永久性的，在关机或断电的情况下也不会丢失，目前常见PROM、EPROM、EEPROM、MROM（2）RAM（随机读写存储器）CPU运行期间既可从RAM中读取信息，也可向其写入信息，断电后，所存信息会丢失又分为SRAM（静态）和DRAM（动态）6、软件和硬件的关系硬件和软件同是构成计算机系统的两大要素，缺一不可。

第四章音频的采集本章主要内容：◆数字音频的一般概念◆音频相关设备◆音频的采集4.1数字音频的相关概念与一般生活中的很多音频信号不同，计算机多媒体中涉及的音频是指数字音频。

数字音频指的是一个用来表示声音强弱的数据序列，它是由模拟声音经抽样（即每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值）、量化和编码（即把声音数据写成计算机的数据格式）后得到的。

目前，多媒体计算机中数字音频的形式很多，主要有3种方式：波形音频、MIDI音频和CD音频，这3种音频分别通过对外部声音源进行录制、从MIDI 音乐和播放CD来获取。

下面对这3种形式的数字音频做个介绍。

（1）波形音频波形音频是多媒体计算机中最常用的方式。

波形音频是通过模拟音频数字化的过程获得的，数字化的过程是指将模拟音频转换成一连串的二进制数据，在计算机中再现原始声音的过程。

实现这个步骤使用的设备是模／数转换器（A／D），它以每秒上万次的速率对声波进行采样，每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态，这称之为祥本。

将一串的样本连接起来，就可以描述一段声音了。

数宇化过程主要包括采样和量化两个方面。

相应地，数字化音频的质量取决于采样频率和量化位数这两个重要参数。

采样频率（Sampling Rate）是指将模拟声音数字化时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数，采样频率的计算单位是kHz 。

正常人耳听觉的频率范围大约在20Hz 至20kHz 之间，根据采样理论，为了保证声音不失真，采样频率应在40kHz 左右。

在windows 系统中一般支持44.lkHz、22.05kHz及11.025kHz 3种采样频率，其中44.lkHz 的采样率足以还原人所能听到的任何声音频率。

一般来讲，采样频率越高声音失真越小，但用于存储音频的数据量也越大。

量化数据位数（也称量化级）是指每一个采样点能够表示的数据范围，经常采用的有8位、12位和6位。

例如，8位量化级表示每个采样点可以表示256个（0-255）不同的量化值，而16位量化则可表示65536个不同的量化值。

第一章数字媒体技术概论一、填空题1、对于媒体的含义，可以从_______和________两个范畴理解。

(传递信息的载体、存储信息的实体）2、国际电信联盟定义了五种媒体，它们分别是_______、_______、_______、_______和________。

(感觉媒体，表示媒体,显示媒体，存储媒体，传输媒体)3、计算机记录和传播的信息媒体的一个共同的重要特点就是信息的最小单元是_______.(比特）4、数字媒体的特点有_______、_______、_______、_______和________.（数字化,交互性，趣味性，集成性，技术与艺术的融合）5、数字媒体概念第二章数字音频技术基础一、单项选择1、声音的数字化过程不包括（）。

AA．解码B．采样C．编码D．量化2、下列文件格式属于音频格式的是（).BA．ASF B．W A V C．MOV D．RMVB3、下列采集的波形声音质量最好的是( )。

BA．单声道、16位量化、22.05kHz采样频率B．双声道、16位量化、44.1kHz采样频率C．单声道、8位量化、22.05kHz采样频率D．双声道、8位量化、44.1kHz采样频率4、下列软件不是音频专业处理软件的是（）。

CA．Cool Edit B．Adobe Audition C．Auto CAD D．Vegas Audio5、以下的采样频率中，（）是目前声卡所支持的.DA．100kHz B．20kHz C．22。

5kHz D．48kHz6、在PC中播放音频文件必须安装下列( ）设备。

CA．网络适配卡器B．视频卡C．声卡D．光驱7、模拟音频处理设备不包括（）。

DA．音箱B．话筒C．模拟调音台D．声卡二、填空题2、按照声音的来源及作用，可分为______、_______和________。

（人声、乐音、响音)3、人耳可感受声音频率的范围为20—20000Hz。

声音高于20000Hz为_______,低于20Hz为_______.（超声波、次声波）4、话筒的主要功能就是________。

数字音乐学知识点数字音乐学作为一个新兴的跨学科领域，涵盖了音乐、信息技术、计算机科学等多个学科的内容。

在数字音乐学领域，人们通过数字技术的应用，改变和创新传统音乐艺术的表现形式，为音乐的创作、传播和欣赏提供了更多可能。

下面将从数字音乐学的几个关键知识点展开介绍。

数字音乐技术数字音乐技术是数字音乐学研究的基础，它包括数字音频处理、数字音频合成、数字乐器设计等内容。

数字音频处理是指通过计算机对音频信号进行数字化处理，包括采样、编码、存储、传输等过程。

数字音频处理的核心技术是数字信号处理和信号处理算法，通过这些技术可以对音频信号进行降噪、压缩、混响、均衡等处理，提高音质和音乐的表现形式。

数字音乐合成是指利用计算机生成音频信号，包括声音的合成、音调的生成、音色的设计等。

数字音乐合成的技术有物理建模合成、取样合成、互补合成等多种方法，可以用来模拟各种乐器的声音和音色，实现虚拟乐器的创作和演奏。

数字乐器设计是指利用数字技术设计和制造各种电子乐器和数字乐器，如电子琴、合成器、数字键盘等。

数字乐器设计包括硬件设计和软件设计两个方面，通过设计数字音频接口、音频控制系统、音频处理算法等内容，可以实现多种功能和样式的数字乐器，提高音乐创作和演奏的便利性和多样性。

数字音乐理论数字音乐理论是数字音乐学的理论基础，包括数字音频理论、数字信号处理理论、音乐信息处理理论等内容。

数字音频理论是研究音频信号的数字化、处理、传输和存储的原理和方法，通过深入研究音频信号的特性和规律，可以更好地理解和应用数字音乐技术。

数字信号处理理论是研究信号处理的数学模型、算法和技术，包括时域处理、频域处理、滤波器设计、谱分析等内容。

数字信号处理理论是数字音乐技术的核心理论之一，通过数字信号处理技术可以实现音频信号的分析、变换、合成等功能，广泛应用于音频处理、音乐合成等领域。

音乐信息处理理论是将信息技术和音乐艺术相结合的跨学科领域，研究如何利用信息技术处理和分析音乐信息，包括音频信息、音乐符号信息、音乐结构信息等。

数字音频与音乐制作基础数字音频技术的快速发展已经深刻地改变了音乐产业。

现在，越来越多的音乐制作人选择使用数字音频工具来创作、录制和制作音乐。

在这篇文章中，我们将探讨数字音频技术的基础知识以及音乐制作的基本步骤。

一、数字音频基础1. 什么是数字音频？数字音频是指将音频信号转换成数字数据的过程。

通过模拟到数字转换器（ADC），我们可以将模拟音频信号转换成所需的数字格式。

相反，我们可以使用数字到模拟转换器（DAC）将数字音频信号转换回模拟形式。

2. 数字音频的优势与传统的模拟音频相比，数字音频具有以下优势：- 高质量：数字音频可以提供更高的保真度和更低的噪音水平。

- 可调性：数字音频可以轻松进行编辑和处理，通过调整音频参数来优化声音效果。

- 可复制性：数字音频可以轻松地进行复制，并保持原始质量不变。

- 方便性：数字音频可以在不同的设备之间进行传输和共享。

3. 数字音频的文件格式数字音频文件可以以多种格式保存，常见的格式包括WAV、MP3、FLAC 和 AAC。

每种格式都有自己的压缩算法和特点。

例如，MP3 是一种有损压缩格式，可以实现较小的文件大小，而 WAV 是一种无损格式，提供了更高的音频质量。

二、音乐制作基础音乐制作是指通过创作、录制和混音来创建音乐作品的过程。

以下是音乐制作的基本步骤：1. 创作阶段音乐创作是整个音乐制作过程的起点。

在这个阶段，音乐制作人可以根据自己的创意和灵感来编写音乐的曲调、旋律和和声。

他们可以使用各种乐器、合成器或者 MIDI 键盘来实现这些创意。

2. 录制阶段一旦音乐的基本构思完成，音乐制作人可以开始录制音乐，将声音转化为数字音频。

录制可以在专业的录音室中进行，也可以在家中的个人工作室完成。

音乐制作人可以使用麦克风和录音设备来记录声音，并将其转换成数字音频文件。

3. 编曲与编排在录制完成后，音乐制作人可以通过编曲和编排来优化音乐的效果。

他们可以添加额外的乐器、音效和合成器来丰富音乐的层次和色彩。