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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。
第三章声音一、声音的数字化表示：①声音的三个要素：音调、音强和音色②音频文件的格式：WA V格式：涉与到软件调用是首选，因为它的兼容性最好。
MIDI格式：乐器数字接口的缩写。
由电子乐器制造商建立的一个通信标准，用以规定计算机音乐程序和其他电子设备之间交换信息的格式。
MP3格式：RA：体积小适合在网络上传输。
1.如下采样的波形声音质量最好的是〔〕。
A.单声道、8位量化、44.1kHz采样频率B.双声道、8位量化、22.05kHz采样频率C.双声道、16位量化、44.1kHz采样频率D.单声道、16位量化、22.05kHz采样频率2、下述声音分类中质量最好的是〔〕。
A．数字激光唱盘 B.调频无线电广播C．调幅无线电广播 D.3、在声音的数字化过程中，采样频率越高，声音的______ 越好。
A、保真度B、失真度C、噪音D、精度4、使用数字波形法表示声音信息是，采样频率越高，如此数据量______ 。
A、越大B、越小C、恒定D、不能确定5、使用数字波形法表示声音信息是，采样频率越高，如此声音质量______ 。
A、越好B、越差C、不变D、不能确定6、声音与视频信息在计算机内是以______ 表示的。
A、模拟信息B、模拟信息或数字信息C、数字形式D、二进制形式的数字7、使用16位二进制表示声音与使用8位二进制表示声音效果相比，前者______。
A、噪音小，保真度低，音质差B、噪音小，保真度高，音质好C、噪音大，保真度高，音质好D、噪音大，保真度低，音质差8、MIDI是各种电子乐器实现乐谱的数字______ 。
A、通信接口B、通信电缆C、编码方法D、编码标准9、声音卡有______ 两种。
A、4位和8位B、16位和8位C、32位和8位D、16位和32位10、声音卡是用于处理______ 。
A、音频信息B、视频信息C、声音压缩D、声音复原11、数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是：〔A〕数字编码器〔B〕数字解码器〔C〕模拟到数字的转换器〔A/ D转换器〕〔D〕数字到模拟的转换器〔D/ A转换器〕答：〔C〕12、音频卡是按〔〕分类的。
音频信息的采集与加工教案设计一：学习需要分析1：在这门课的教学中存在的问题就是该如何用具体的方法让学生掌握合适的工具对音频信息进行加工和处理..2：有些学生知道或已经使用过音频编辑软件;但有些学生甚至都没听说过更别说用过;所以他们在知识水平上有一定差距;与我们所希望达到的大家都能灵活掌握软件有一定的差距..3：总的来说;我们这节课的教学目标就是学生要掌握音频信息采集与加工的方法并能够灵活运用音频编辑软件进行操作..二：教学内容分析这节课选用的是教育科学出版社出版的信息技术基础必修的第五章第一节;第五章为多媒体信息的加工;在本教材中是一大亮点..多媒体信息加工中关于数字化音频信息的部分;是属于知识新知课和软件使用的新授课..教学重点是：1、了解数字化音频的获取和采集过程；2、利用音频剪辑软件对音频文件进行简单加工..教学难点是对音频信息格式的理解以及如何灵活地更好掌握音频剪辑阮籍..三：教学对象分析1：起点能力分析：学生之前已经了解过信息的概念和特征;平时在生活中也总是接触到这方面的概念;只是没有系统的学习过这方面的知识..和信息加工的具体操作方法和信息合成的方法..2：一般特征分析：学生处在现在的年龄阶段肯定已经对本节课方面的内容进行过一定的了解..学生平时会接触网络;喜欢听歌;大部分同学的手机可以选择自己喜欢的歌曲作为铃声..学生很希望可以制作出喜欢歌曲的串烧;因此对学习音频信息的处理需求比较强烈..3:认知风格分析：学生现在的状态适宜用课堂讲演;ppt演示的方法进行教学..四：学习目标的编写：一：知识与技能目标：1：知道数字化音频信息获取的途径;常见的音频文件格式和音频加工工具..2：知道“音量控制”的基本设置对音频采集、加工的影响..3：掌握音频信息的简单加工和简单合成二：过程与方法目标：1：通过学习;选择恰当的工具加工音频;表达信息..2：通过学习;能够运用所学到的知识在生活中加以运用并灵活使用学到的方法..三：情感态度与价值观目标：通过对数字音频的录编;激发学生的创作欲望；能够主动客观地对生活和网络常见数字音频进行分析评价;提升审美能力；加强版权意识;尊重他人的知识产权..五：教学策略设计：任务驱动法：强调学生在密切联系学习、生活和社会实际的常见的任务情景中;通过完成任务来学习知识;获得技能;形成能力、内化伦理..探究法其中任务驱动法是整个课堂教学的组织方法;以一个总的人物贯穿其中..而探究法用在具体的问题分析上;如让学生自主探究..六：教学媒体选择与设计：采用多媒体课件;投影及黑板板书的媒体进行教学..七：教学活动过程的设计：采用讲授演示模式1.教师先用电脑播放两段音频给学生听;一段是没有经过加工处理的;一段是经过加工处理的;以此来激发学生的学习兴趣..2.告诉学生平时我们身边的音频信息都是可以通过加工处理的方法制作出特殊效果的..并演示安装;打开音频软件的方法..3.学生在自己的电脑上学习如何安装;打开音频软件..4.老师演示用软件采集及加工音频信息的过程..5.学生自己在下面用电脑联系..6.老师布置任务;录制一段再别康桥的朗诵;再通过软件的加工来润色这段朗诵..7.学生在下面用自己的电脑来完成任务..8.老师巡逻观赏学生的制作作品;然后自己在讲台上演示是怎么进行操作的;然后学生再修改完善自己的作品..9.学生上交作品;教师进行点评并对今天的课程进行归纳总结..1：课程引入：课前播放音频范例思考：1、同学们喜欢听流行音乐;你手机、电脑上的音频信息是如何获取的2、如何截取歌曲的高潮部分作为手机铃声获取数字化音频信息的方式有以下几种：在已有的数字化音频资源中寻找或者截取、从磁带中转换而来、采用数字化音频设备现场录音等..今天我们主要学习现场录制;并对他们进行处理;达到我们想要的效果..2：布置任务：要截取歌曲的高潮部分;要用到一些声音接下来我们来了解下几种音频加工软件和常见的音频文件格式：CD格式天籁之音WAV 无损的音乐MP3流行的时尚WMA功能强大..今天的任务是1、音频信息的采集—录音采集前的准备2、音频信息的加工请根据学案参考步骤;完成音频作品;要求如下：完成音频作品;要求如下：朗诵现代诗再别康桥并插入背景音乐..3：教师示范:学生根据老师的要求自己进行实验;然后老师下去进去巡视指导;对学生进行指导..教师进行示范;对操作过程进行补充：1、音频的采集2、基本编辑:选择、移动位置、删除;调整音量、添加声音效果 3. 保存、混缩合成请未完成的同学继续完成自己作品;已完成的同学改进自己的音频质量..4:实践改进：组内交流;选出组内最优作品;并提交该音频作品..浏览选出较好作品..改进自己作品;评价交流提交作品..利用电子教室软件;展示学生的优秀作品并评价..总结本堂课知识..八：评价的设计：1：教学中的评价：要对不同层次的学生采用不同的评价标准..对后进生采用表扬评价;调动他们的学习积极性..学生自我检测及评价2：评价量规音频采集质量评价量规九：教学反思：本课的教学要求不高;我们可以充分调动学生的学习兴趣..我们将本课内容与高一语文教学内容再别康桥结合起来;既充满诗情画意;又有很强的学科相关性..创设情境自然合理;是比较成功的..在教学过程中;我们运用讲授法与任务驱动相结合的教学方法;同样要关注到不同能力的学生;应鼓励自主、探究和同学之间的协作学习..教师也可以协助解决一些具体的问题..本课在实施时;对学生的知识引导和对学生任务操作的监控还要加强..。
⾳频PCM数据的采集和播放在 Android 平台使⽤ AudioRecord 和 AudioTrack API 完成⾳频 PCM 数据的采集和播放，并实现读写⾳频 wav ⽂件。
⾳频基础知识声道数（通道数）即声⾳的通道的数⽬。
很好理解，有单声道和⽴体声之分，单声道的声⾳只能使⽤⼀个喇叭发声（有的也处理成两个喇叭输出同⼀个声道的声⾳），⽴体声的PCM可以使两个喇叭都发声（⼀般左右声道有分⼯），更能感受到空间效果。
采样位数即采样值或取样值（就是将采样样本幅度量化）。
它是⽤来衡量声⾳波动变化的⼀个参数，也可以说是声卡的分辨率。
它的数值越⼤，分辨率也就越⾼，所发出声⾳的能⼒越强。
在计算机中采样位数⼀般有8位和16位之分，但有⼀点请⼤家注意，8位不是说把纵坐标分成8份，⽽是分成2的8次⽅即256份；同理16位是把纵坐标分成2的16次⽅65536份。
采样频率即取样频率，指每秒钟取得声⾳样本的次数。
采样频率越⾼，声⾳的质量也就越好，声⾳的还原也就越真实，但同时它占的资源⽐较多。
由于⼈⽿的分辨率很有限，太⾼的频率并不能分辨出来。
在16位声卡中有22KHz、44KHz等⼏级，其中，22KHz相当于普通FM⼴播的⾳质，44KHz已相当于CD⾳质了，⽬前的常⽤采样频率都不超过48KHz。
既然知道了以上三个概念，就可以由下边的公式得出PCM⽂件所占容量：存储量= (采样频率 * 采样位数 * 声道 * 时间)／8 (单位：字节数)。
PCM 介绍⽬前我们在计算机上进⾏⾳频播放都需要依赖于⾳频⽂件，⾳频⽂件的⽣成过程是将声⾳信息采样、量化和编码产⽣的数字信号的过程，⼈⽿所能听到的声⾳，最低的频率是从20Hz起⼀直到最⾼频率20KHZ，因此⾳频⽂件格式的最⼤带宽是20KHZ。
根据奈奎斯特的理论，只有采样频率⾼于声⾳信号最⾼频率的两倍时，才能把数字信号表⽰的声⾳还原成为原来的声⾳，所以⾳频⽂件的采样率⼀般在40~50KHZ，⽐如最常见的CD⾳质采样率44.1KHZ。
复习学案4《第五章音频、视频、图像信息的加工》一、重要知识点（一）图像的采集与加工1、图像的特点信息丰富，形象直观。
图像可以跨越语言障碍、地区和文化，给人不一样的感受，增进人们更广泛的思想交流。
如：广告标志2、数字化图像的采集途径1）使用扫描仪采集图像。
2）使用数码相机直接拍摄。
3）使用手机拍摄。
4）从网络或其他数字化资源库中获取需要的图像素材。
3、图像的类型分为两种：位图（点阵图）和矢量图像1）点阵图像（位图）：由许多点排列组合成，这些点称为像素。
当许许多多不同色彩的点组合在一起后便构成了一幅完整的图像。
放大时会产生边缘锯齿、图像马赛克现象。
与生活中的十字绣很相似。
优点：可以逼真地表现自然界的景象。
缺点：缩放和旋转容易失真，同时文件容量较大。
常用软件：画图、Photoshop。
常见格式：bmp、jpg、gif、psd、png等。
2）向量图/矢量图：以数学的向量方式来记录图像的内容，如一条线段的数据只需要记录两个端点的坐标、线段的粗细和色彩等。
优点：在进行缩放和旋转等操作时图像不会失真，文件容量较小。
优点：文件容量小，缩放、旋转不易失真。
缺点：不易制作色彩变化太多的图像常用软件：Flash、CoreDraw。
常见格式：swf、wmf (office中的剪贴画使用的格式)。
4、图像格式：计算机中的图像以文件的形式保存，图像存放在计算机或存储设备中的格式通常会经过有损压缩再保存。
常见图像的格式bmp 、jpg 、gif 、psd 、png 、swf 、tiff。
5、图像的大小数据存储基本单位是字节（byte），每个字节是由8个比特（bit）组成。
图像文件大小计算：文件的字节数=图像分辨率*图像量化位数/8 。
图像分辨率=X方向的像素数*Y方向的像素数图像量化位数=存储颜色占用的二进制位数例：一幅彩色静态图像（RGB），设分辨率为256×512，每一种颜色用8bit表示，则该彩色静态图像的数据量为多少？256*512*3*8/8=393216B =384KB（二）声音的采集与加工1、音频信息的采集1)在已有的数字化音频资源中寻找或截取 2）将传统的以磁带介质记录的模拟声音信息转化为数字信号 3）采用数字化音频设备现场录音2、音频信息的加工：常用软件：录音机（附件中）、Cool Edit常见的音频格式： WAV格式(.wav)、MP3格式(.mp3)、WMA格式（.wma）、RealAudio格式(.ram .rm)、MIDI格式（.mid）、。
