第四章音頻的采集思考題4.1數(shù)字音頻的相關(guān)概念4.2音頻文件的常見格式4.3音頻設(shè)備4.1數(shù)字音頻的相關(guān)概念（1）波形音頻波形音頻是多媒體計算機中最常用的方式。波形音頻是通過模擬音頻數(shù)字化的過程獲得的，數(shù)字化的過程是指將模擬音頻轉(zhuǎn)換成一連串的二進制數(shù)據(jù)，在計算機中再現(xiàn)原始聲音的過程。實現(xiàn)這個步驟使用的設(shè)備是模／數(shù)轉(zhuǎn)換器（A／D），它以每秒上萬次的速率對聲波進行采樣，每一次采樣都記錄下了原始模擬聲波在某一時刻的狀態(tài)，這稱之為祥本。將一串的樣本連接起來，就可以描述一段聲音了。（2）M1Dl音頻

MIDI是音樂設(shè)備數(shù)字接口（MusicalInstrumentDigitalInterface）的英文簡寫。MIDl是一種國際通用的標(biāo)準(zhǔn)接口，是電子樂器之間以及電子樂器與計算機之間進行交流的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。從廣義上可以將其理解為電子音樂合成器，是計算機音樂的統(tǒng)稱，包括協(xié)議、設(shè)備等相關(guān)的技術(shù)。通常所說的MIDI是指一種計算機音樂的文件格式。4.1數(shù)字音頻的相關(guān)概念（3）CD音頻CD音頻也是一種數(shù)字化聲音，一般以16位量化級、44.lkHz采樣率的立體聲存儲，可完全重現(xiàn)原始聲音，每片CD唱盤能記錄約74分鐘這種質(zhì)量的音樂節(jié)目。目前使用的CD-ROM驅(qū)動器不僅可以讀取CD-ROM盤的信息，還能播放數(shù)字CD唱盤（CD_DA格式），這樣多媒體計算機就能夠利用已經(jīng)非常成熟的數(shù)字音響技術(shù)來獲得高質(zhì)量的CD音頻。在多媒體計算機上輸出CD音頻信號一般有兩種方法：一種是通過CD_ROM驅(qū)動器前端的耳機插孔輸出，另一種是使用連線連接聲卡，放大后由揚聲器輸出。前者的輸出音質(zhì)不受聲卡質(zhì)量的影響，但不能使用聲卡的混聲功能。而后者雖然可以與波形或MIDI音頻進行混音輸出，但聲卡的放大功率比較小，通常需要有源場聲器或配置外部聲音放大器來獲得足夠的音量。4.2音頻文件的常見格式（1）WAV文件Microsoft公司的音頻文件格式，來源于對聲音模擬波形的采樣，屬于波形文件。用不同的采樣頻率對聲音的模擬波形進行采樣可以得到一系列離散的采樣點，以不同的量化位數(shù)（8位或16位）把這些采樣點的值轉(zhuǎn)換成三進制數(shù)，就產(chǎn)生了聲音的文件，即波形文件。這種文件的數(shù)據(jù)是不經(jīng)過壓縮而直接對聲音波形迸行采樣記錄的數(shù)椐，其最大優(yōu)點就是音質(zhì)非常好，但缺點是文件非常大。（2）MP3文件全稱為MPEG-lAudioLayer3，屬于波形文件。此種數(shù)據(jù)文件采用了有損壓縮的方法，利用了聲學(xué)編碼技術(shù)，結(jié)合人的聽覺原理，使用先進的算法，從而達到高壓縮比的目的。MP3的文件有體積小、音質(zhì)接近CD、制作簡單便于交換等一系列的優(yōu)點，因此在網(wǎng)絡(luò)和袖珍MP3播放機領(lǐng)域大為流行。（3）RA文件全稱為RealAudio，是由RealNetworks公司開發(fā)的一種基于流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)實時傳輸格式，屬于波形文件。其特點在于可以邊瀏覽邊下載數(shù)據(jù)，而不需要下載完畢后才可以播放。RA格式的壓縮比也非常高，但音質(zhì)較差。這種格式被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)傳播。4.2音頻文件的常見格式（4）WMA文件全稱為windowsMediaAudio，是Microsoft公司的產(chǎn)品，屬于波形文件。它也是一種基于流媒體技術(shù)、適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊纛l數(shù)據(jù)格式。該格式的壓縮比也很高，同時還能保持一定的音質(zhì)效果。（5）MIDl文件是目前成熟的音樂格式之一，全稱為MusicalInstrumentDigitalInterface（音樂設(shè)備數(shù)字接口）。其作用是讓電子樂器之間、電子樂器和電腦之間通過一種通用的MlDI通信協(xié)議進行通信，從而方便作曲、編曲等操作。MIDl文件中包含音符定時和多達16個通道的樂器定義，每個音符包括通道號持續(xù)時間、音量和力度等信息。（6）CDAudio(CDA)文件音樂CD，擴展名為CDA。是CD唱片采用的格式，記錄的是波形流，音質(zhì)效果很好。但缺點是無法編輯，文件太大。（7）AIFF文件

AIFF是音頻交換格式（AudioInterchangeFileFormat）的英文縮寫，文件擴展名為.AIF/.AIFF，是蘋果計算機公司開發(fā)的一種聲音文件格式；4.3音頻設(shè)備

麥克風(fēng)

麥克風(fēng)又稱話筒，它的基本工作原理是有一個振膜經(jīng)過聲音的震動以后，利用某種裝置將這種震動轉(zhuǎn)變成電子訊號，然后經(jīng)過擴大器放大在送到喇叭就變成原來的聲音。聲卡

聲卡(SoundCard)：聲卡是多媒體技術(shù)中最基本的組成部分，是實現(xiàn)聲波信號／數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設(shè)備，或通過音樂設(shè)備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。4.3音頻設(shè)備麥克風(fēng)進行音頻采集

（1）硬件連接（2）設(shè)置計算機的音頻屬性（3）利用程序錄音4.3音頻設(shè)備音箱基本介紹

音箱是將音頻信號還原成聲音信號的一種裝置，音箱包括箱體、喇叭單元、分頻器、吸音材料四個部分。（1）音箱分類按照發(fā)聲原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，音箱可分為倒相式、密閉式、平板式、號角式、迷宮式等幾種類型，其中最主要的形式是密閉式和倒相式。（2）材質(zhì)外觀現(xiàn)在市面上常見的電腦音箱主要有塑料和木質(zhì)兩類。4.3音頻設(shè)備音箱的技術(shù)指標(biāo)（1）頻響范圍

頻響范圍的全稱叫頻率范圍與頻率響應(yīng)。頻率范圍是指音箱系統(tǒng)的最低有效回放頻率與最高有效回放頻率之間的范圍。頻率響應(yīng)是指將一個以恒電壓輸出的音頻信號與系統(tǒng)相連接時，音箱產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而發(fā)生增大或衰減、相位隨頻率而發(fā)生變化的現(xiàn)象，這種聲壓和相位與頻率的相關(guān)聯(lián)的變化關(guān)系稱為頻率響應(yīng)，單位分貝（dB）。（2）靈敏度

該指標(biāo)是指在給音箱輸入端輸入1W/1kHz信號時，距音箱喇叭平面垂直中軸前方一米的地方所測得的聲壓級。靈敏度的單位為分貝(dB)。（3）功率

音箱音質(zhì)的好壞和功率沒有直接的關(guān)系。功率決定的是音箱所能發(fā)出的最大聲強，感覺上就是音箱發(fā)出的聲音能有多大的震撼力。（4）失真度

音箱的失真度定義與放大器的失真度基本相同，不同的是放大器輸入的是電信號，輸出的還是電信號，而音箱輸入的是電信號，輸出的則是聲波信號。所以音箱的失真度是指電聲信號轉(zhuǎn)換的失真。4.3音頻設(shè)備（5）信噪比

該指標(biāo)指音箱回放的正常聲音信號與噪聲信號的比值。信噪比低，小信號輸入時噪音嚴重，在整個音域的聲音明顯變得渾濁不清，嚴重影響音質(zhì)。信噪比低于80dB的音箱（包括低于60dB的低音炮）建議不購買。

（6）阻抗

該指標(biāo)是指輸入信號的電壓與電流的比值。音箱的輸入阻抗一般分為高阻抗和低阻抗兩類，高于16歐姆的是高阻抗，低于8歐姆的是低阻抗，音箱的標(biāo)準(zhǔn)阻抗是8歐姆。市場上音箱的標(biāo)稱阻抗有4歐姆、5歐姆、6歐姆、8歐姆、16歐姆等幾種，最好不要購買低阻抗的音箱，推薦值是標(biāo)準(zhǔn)的8歐姆，因為在功放與輸出功率相同的情況下，低阻抗的音箱可以獲得較大的輸出功率，但是阻抗太低了又會造成欠阻尼和低音劣化等現(xiàn)象。4.3音頻設(shè)備MIDI音樂的獲取

MIDI音樂的獲取有多種途徑，例如可以通過聲卡采集MIDI設(shè)備演奏的MIDI音樂，通過專用的MIDI音序器軟件創(chuàng)作音樂，通過轉(zhuǎn)換軟件將其他形式的音樂轉(zhuǎn)換成MID