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多媒体技术,中南大学信息科学与工程学院 xx,1,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.1 数字音频技术的基本概念 声音 空气振动在听觉系统中产生的反应。,t,空气压力,周期,振幅,2,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.1 数字音频技术的基本概念 频率 声音信号每秒变化的次数。,次声波Subsonic,Human hearing frequency range音频信号（audio）,20 Hz,0 Hz,20 kHz,超声波ultrasonic,3,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.1 数字音频技术的基本概念 模拟音频信号 用连续变化的数值（电流或电压）表示的声音信号。数字音频信号 声音的频率和幅值用离散的数字表示的信号。,4,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.2 声音信号的数字化 采样 以一定的频率对模拟信号进行捕获，得到离散声音信号样本序列的过程。,t,样本高度,采样周期（频率f=1/T）,T,5,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.2 声音信号的数字化 采样频率 单位时间内采集的样本数。e.g.CD-Audio:44.1 kHz 其他常见采样频率:11.025、22.05、8 kHz 量化与量化深度 用二进制数据表示采样样本。表示样本的二进制数的位数称为量化深度。e.g.8-bit 量化深度可以表示 256 状态值。16-bit 是CD-DA的量化深度。,6,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,量化深度与声音表示的质量：,t,量化值,0,0.25,0.5,0.75,-0.25,-0.5,-0.75,7,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,量化深度与声音表示的质量：,8,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface 什么是MIDI?MIDI是指用于电子乐器与计算机交换音乐信号的硬件/软件国际标准（协议）。MIDI 接口的两个组件:硬件:MIDI 端口,MIDI 电缆,数据格式:MIDI 消息,9,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface MIDI 设备:符合MIDI国际标准的电子音乐器件。音序器（Sequencer）用于产生、存储和处理MIDI乐曲的硬件或软件。,10,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,一个音序器软件的运行界面,11,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,合成器 根据MIDI指令产生模拟乐器声音信号的设备。合成器的构成:声音产生器 合成数字 声音信号 微处理器 控制发送/接受MIDI消息 键盘 控制板 存储器,12,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface MIDI 事件:MIDI设备的一个动作称为一个MIDI事件。例如演奏人员在MIDI键盘上按下中央C，即发生了一个MIDI事件。,13,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface MIDI 消息:MIDI事件和MIDI音乐符号的数字描述。Format of a MIDI message:,Status byte,Data bytes,channel bits,4 bits,1,Message type,3 bits,14,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface MIDI 消息的类型 通道消息（Channel Message）-通道声音消息:音高（pitch）振幅（amplitude）持续时间（duration）其他声音品质,15,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface-通道模式消息:为不同的MIDI设备设置MODI通道的接受类型。如：Local Control,All Notes Off,Omni mode off,等.,16,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface 系统消息-System real-time messages e.g.System Reset-System common messages e.g.Song Select-System exclusive messages,17,谢谢观赏,2019-6-16,第二章 数字音频技术,2.3 MIDI:Musical Instrument Digital Interface MIDI 系统,PC,MIDI Keyboard,Sound sources such as drum editors,MIDI Card,18,谢谢观赏,2019-6-16,
