第3讲 数字声音编码.ppt

*第3章数字声音编码*(PCM)(DM)(ADM)(APCM)(DPCM)(ADPCM)-(SBC)-自适应差分脉冲编码调制(SB-ADPCM)*第3章数字声音编码*,就是每隔相等的一段时间采样一次,这种采样称为均匀采样(uniformsampling)连续幅度的离散化通过量化(quantization)来实现,就是把信号的强度划分成一小段一小段,如果幅度的划分是等间隔的,就称为线性量化,否则就称为非线性量化。图3-2表示了声音数字化的概念图3-2声音的采样和量化*第3章数字声音编码*(续1)采样频率采样频率由根据奈奎斯特理论(Nyquisttheory)确定奈奎斯特理论指出,采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍,这样就能把以数字表达的声音还原成原来的声音,这叫做无损数字化(losslessdigitization)假设被采样信号的最高频率为fmax,则采样定律可用公式表示为读者可这样来理解奈奎斯特理论声音信号可看成是由许多正弦波组成的,一个振幅为A、频率为f的正弦波至少需要两个采样样本表示,因此,如果一个信号中的最高频率为fmax,采样频率最低要选择2fmax。例如,,采样频率就选为8kHz*第3章数字声音编码*(续2)采样精度度量声音波形幅度的精确程度,用每个声音样本的位数(即bps)表示例如每个声音样本用16位表示,测得的声音样本值是在[0~65535]范围里的数,它的精度是1/65536精度是在模拟信号数字化过程中度量模拟信号的最小单位,因此也称量化阶(quantizationstepsize)0~1V的电压用256个数表示时,量化阶等于1/256V样本位数的大小影响到声音的质量,位数越多,声音质量越高,所需存储空间也越多;位数越少,声音质量就越低,所需存储空间也越少*第3章数字声音编码*(续3)采样精度的另一种表示方法是信号噪声比,简称为信噪比(signal-to-noiseratio,SNR),并用下式计算其中,Vsignal表示信号电压,Vnoise表示量化噪声电压(模拟信号的采样值和与它最接近的数字数值之间的差值),SNR的单位为分贝(db)*第3章数字声音编码*(续4)声音质量和数据率——质量度量质量采样频率(kHz)样本精度(bit/s)单道声/立体声(未压缩的)数据率(kb/s)频率范围(Hz)电话*~~~~~20000*电话使用m律编码,动态范围为13位,压缩后的样本精度为8位*第3章数字声音编码*(audiotools)是用来录制、播放、编辑和分析声音文件的软件,在音乐节目的后期制作、多媒体音效制作和视像配音等方面有重要作用声音工具使用相当普遍,可供选择的声音工具相当多,它们的功能相差很大笔者试用过多种声音工具,包括Windows自带的声音工具,Goldwave,CoolEdit2000,,下面介绍其中的几种*第3章数字声音编码*(续1)