第3章音频信息的获取与处理教材
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第2章音频信息的获取与处理2.1数字音频基础2.1.1模拟音频和数字音频2.1.2音频的数字化1. 采样频率2. 量化数据位数(也称量化级、样本尺寸等)图2.1声音波形的采样和量化3. 单声道与双声道4. 数字音频的存储2.1.3数字音频的文件格式1. 波形音频2. VOC文件3. MIDI文件4. CMF文件5. CD音频2.1.4音频信号的特点2.1.5 3D音频1. DirectSound 3D2. Aureal 3D3. EAX4. Sensaura5. Qsound6. IAS2.2声卡的组成与工作原理2.2.1声卡的功能、技术指标与分类1. 声卡的功能2. 声卡的技术指标3. 声卡的分类2.2.2声卡的组成和布局图2.2典型声卡的平面图1. MIDI/GAME端口图2.3 MIDI及游戏摇杆接口2. I/O接口图2.4声卡的I/O端口3. CD-ROM接口4. 声音处理芯片5. 功率放大芯片6. 跳线和SB-link接口2.2.3声卡的工作原理图2.5声卡原理框图2.2.4 SPDIF数字音频接口1. SPDIF概述2. SPDIF在多媒体声卡上应用的优势和不足2.2.5音频卡的发展和改进1. 改善声音质量2. 统一音频卡标准3. 简化安装的即插即用音频卡4. 三维环绕立体声5. 全双工声音处理6. 与通信技术的结合7. 单一芯片2.3音频编码基础和标准2.3.1音频编码的基础1. 时域信息的冗余度2. 频域信息的冗余度3. 人的听觉感知机理4. 音频编码的分类2.3.2音频编码标准1. G.711图2.6正输入码与A律输出码的关系图2.7 ADPCM编码器和解码器的框图4. G.728图2.8 CELP编码和解码器5. MPEG中的音频编码图2.9音频编码器基本结构框图图2.10音频解码器结构框图6. AC-3编码和解码图2.11 AC-3 5.1声道图2.12 AC-3可编程解码器图2.13 AC-3编码器框图图2.14 AC-3编码流程图图2.15同步帧结构图图2.16 AC-3解码器框图2.4音乐合成和MIDI规范2.4.1音乐合成图2.17 YM3812管脚排列图2.18音乐系统框图2.4.2 MIDI规范1. MIDI的基本术语2. MIDI和多媒体PC图2.19 MIDI乐器音的连接3. MIDI 1.0的技术规范图2.20 MIDI的接口电路2.5语音识别2.5.1语音识别的发展和分类2.5.2汉语语音识别系统的工作原理及其应用1. 汉语本身的特点对语音识别系统的影响2. 汉语语音识别系统的工作原理图2.21汉语听写机的系统结构图2.22预切分状态图图2.23语音流自动切分引擎层次示意图3. 语音识别技术的应用小结习题2.1数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是_______。
声音是人们用来传递信息最方便、最熟悉的方式。
早期的PC是聪明的哑巴,后来利用PC的扬声器能够发出一点音效,如今多媒体技术的发展使计算机处理音频信息已达到较成熟的阶段。
本章我们简要介绍数字音频的基本概念,然后介绍音频文件的获取和输出,以及使用音频处理软件编辑音频文件的思路、操作和技巧。
一、声音的基本概念在多媒体系统中,声音是指人耳能识别的音频信息,对音频信号的处理方法大致可分为两类:数字音频方式,分析——合成的方式。
这里首先介绍音频信号处理过程中所涉及的基本概念。
1.声音的要素(1)音调:即声音的高低,由声波振动的频率决定。
(2)音强:又叫响度,由声波振动的振幅决定。
(3)音色:音色是由混入基音的泛音所决定的,高次谐波越丰富,音色就越有明亮感和穿透力。
不同的谐波具有不同的幅值An和相位偏移|n ,由此产生各种音色效果。
(4)音质:即声音聆听效果的好坏,例如噪音信号强的声音就比噪音信号弱的声音音质要差。
(5)波形:在数字环境下用来加强声音编辑的一种图形表示。
(6)振幅:一个特定时间上的声音信号强度。
(7)数字化声音的基本参数:采样频率:声音数字化过程中,每秒钟抽取声波幅度样本的次数。
量化位数:记录每次抽样结果的数据长度,常采用的有8位、16位等。
声道数:我们通常讲的立体声,也就是具有两个相对独立声道的声音。
编码方法(压缩方法):将采样所得数据记录下来的格式。
2.声音的数字化声音的数字化是指按照一定的采样频率,从模拟声音波形上抽取声波的一个幅度值,而后将一定范围内的幅度值用一个数字表示,即量化的过程;最后,为了使计算机能够读懂数据,我们将以特定的格式将所得数据写成二进制的数据格式,也就是编码,从而实现声音从模拟量到数字量的转化。
数字化声音的优点,归结起来有如下几点:传输时抗干扰能力强;重放时声音效果好;易进行编辑处理;易纠错;易形成数据流;可进行数据压缩。
3.音频编码及压缩方法音频编码是声音数字化过程中的最后一步,它的实现是靠各种不同的压缩方法将数据编码压缩。
本课为本单元设计中第三课《音频数据处理》。
第二课《音频数据》内简单的编辑:裁剪、删除等;难点:根据自己的需求,利用GoldWave软件对音频素材进行混音效果的制作、改变音调等编辑。
◆教学资源准备:“编辑音频数据”自主学习平台。
◆教学策略与手段:在本课中注重引导学生通过自主学习、探究学习、小组协作学习,在完成任务中学习知识、获得技能、形成能力。
此外在本节课中引入了科学有效的评价策略:主要要求学生在一定的情境中,通过完成特定任务获得成就,在成就中展示能力,在能力中考查学生知识与技能的掌握情况。
它更为注重的是学生的学习过程,主要考查的是学生知识与技能的掌握情况。
评价表设计如下:四、学习过程环节一:知识回顾,项目衔接(5分钟)【学习任务】通过欣赏上节课同学录制的音频数据,回顾前课知识点,并根据“音频评分表”分析所录制音频素材的优缺点,得出音频数据需要优化的优化点,并寻求具体的优化方法,试着用技术来“玩美声音”。
【学生活动】1.根据项目策划书,和音频评分表,分析所展示的音频的优缺点2.分析并说一说音频素材的优化方法。
3.根据需要,找一找音频编辑软件。
【学习指导】1.提供项目策划书和音频评分表,引导分析所展示音频数据的优缺点。
2.引导分析音频素材的优化方法。
3.引导利用网络找一找可以运用哪些音频编辑软件,之后推荐一款软件:GlodWave。
【关键问题】1.根据他们的项目规划书,这些同学的音频需要优化哪些问题?2.你觉得可以运用什么方法来达到你们所说的优化结果呢?3.你知道哪些音频编辑软件?或者说通过网络你能找到哪些音频编辑软件?【设计意图】播放上节课学生录制的音频数据,并提供一定的支架:如项目策划书、音频评价表等让学生自己去分析问题,发现问题,如有多余的停顿、需要添加背景音、有噪音等等,再根据这些具体的问题去寻求问题解决方案,如“采用什么样的软件能达到效果,软件哪里找?”等等,这样才能真正让学生体验问题解决的一般思维过程,有助于学生计算思维的发展。
第二节音频信息的加工(第一课时)一、教材分析《音频信息的加工》是海南出版社《信息技术》八年级(下册)第一章《音频信息加工》第二节内容。
要求学生通过本节课的学习,能够使用正确的方式对获取的音频信息进行加工、处理、表达和交流。
同时把提升本部分教学内容的文化内涵融入到教学中,让学生体验音乐在信息表达交流中的独特魅力。
二、学情分析通过前一节的学习,学生已经具备了相应的音频信息获取和录音技术能力,本节课是在前一节课基础上加强音频信息简单加工的实践课。
但由于学生初步接触音频信息加工,这节课的操作部分过多,考虑到学生的接受能力有限,故需要用两个课时完成,本节课只讲前段部分。
另外,学生平时比较喜欢听音乐,学生具有强烈的好奇心和求知欲,只要能够恰当的进行教学设计,学生一定会在教师指导下取得良好的学习效果。
三、教学目标知识与技能1、了解音频编辑软件Adobe Audition的基本使用。
2、掌握并运用Adobe Audition对音频信息进行简单加工的基本方法。
过程与方法1、通过教师的讲解和演示,引导学生自主探究学习,增强解决问题的能力和实践的能力。
2、能够归纳出如何利用音频处理软件来加工处理信息,并提炼出解决问题基本思想和方法。
情感态度与价值观1、培养学生人文素养;音频作品制作为同学们发挥想象、展现个性提供广阔空间。
2、激发学生的兴趣和创新能力,培养学生解决问题的能力和实践能力。
四、教学重点1、掌握音频信息的加工与合成方法。
2、让学生通过自主探究学习提高解决实际问题的能力。
五、教学难点音频信息中多轨道合成技术的掌握。
六、教法学法讲授法、演示法、任务驱动、自主探究学习七、教学环境多媒体网络电子教室,音响,耳机,投影仪八、教学过程1、创设情境,巧妙引入本课主题在正式上课前4分钟,便开始播放网络上下载的《当你老了》诗歌朗诵和手机铃声,当学生走进机房便被深深地吸引。
正式上课时,给学生讲《三人行》故事,启发学生思考,引起学生的学习兴趣。
目录重要提醒《国家九年义务教育课程综合实践活动指导纲要(7——9年级)》中指出:中小学信息技术教育是为了适应以计算机技术和通信技术应用为核心的信息时代对人才培养提出的新要求而设置的学习领域,是以培养学生的信息素养和信息技术应用能力为主要目标,以操作性、实践性和探究性为特征的课程。
初中信息技术教育的目标是:发展学生积极学习和探究信息技术的兴趣,巩固良好的信息意识和健康负责的信息技术使用习惯,提高信息处理能力,强化学生使用信息技术支持各种学习和解决各类问题的意识与能力。
教材分析:教材以为信息活动为主线,从实际应用出发,(1)让学生在实践活动中,体验借助计算机和网络获取、处理、表达信息并用以解决实际问题、开展学科学习的过程;(2)在活动中理解感知信息的重要性,分析信息编码以及利用计算机等常见信息处理工具处理信息的一般过程;(3)发展积极参加信息技术活动、主动探究信息技术工作原理和信息科技奥秘的兴趣;(4)在参与实践活动的过程中,思考讨论和分析与信息技术应用相关的社会现象,养成适当的信息技术使用习惯。
第一单元音频和视频信息的获取与编辑学习目标(1)掌握音频和视频信息的获取方法与途径。
(2)了解音频和视频信息的存储格式,学会播放和转换音频、视频文件。
学会对音频和视频文件进行简单编辑。
音频和视频信息是信息技术社会中不可或缺的重要组成部分,是人们信息交流、生活娱乐及多媒体作品中常见的元素。
在计算机中,可以播放和应用本机中的音频、视频文件,还可以通过不同的途径获取外部的音、视频内容,并将其加到计算机中,实现音频、视频的数字化,方便我们的编辑、创作、应用。
本单元我们将学习音频、视频信息的获取与编辑,并利用这些技术创作音频、视频作品。
本单元知识框架第一课:音频信息的获取(2个课时)【教学目标】(1)通过网络和CD光盘获取音频信息。
(2)自己动手录制音频信息。
(3)音频格式的转换。
(4)初步掌握播放音频文件的常用软件。