2025年大學(xué)《聲學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——音頻編解碼技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不屬于音頻編解碼技術(shù)的主要目標(biāo)？（）A.提高音頻信號(hào)的信噪比B.減少音頻數(shù)據(jù)量C.保持音頻信號(hào)的質(zhì)量D.增加音頻信號(hào)的帶寬2.下列哪種音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)屬于有損壓縮？（）A.MP3B.AACC.PCMD.WAV3.在音頻編解碼過程中，以下哪一項(xiàng)技術(shù)主要用于去除音頻信號(hào)中的人耳難以感知的冗余信息？（）A.量化B.均勻量化C.子帶編碼D.濾波4.下列哪種音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于低比特率語音通信？（）A.AC-3B.MP3C.G.711D.AAC5.音頻編解碼器的比特率是指？（）A.音頻信號(hào)的最大幅值B.每秒鐘處理的音頻樣本數(shù)C.每秒鐘所需的比特?cái)?shù)D.音頻信號(hào)的頻率范圍二、填空題6.音頻編解碼技術(shù)根據(jù)壓縮方式的不同，可以分為__________壓縮和__________壓縮。7.在音頻信號(hào)處理中，__________是指音頻信號(hào)的最大變化率。8.量化是音頻編解碼過程中的一個(gè)重要步驟，它將連續(xù)的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為__________的信號(hào)。9.子帶編碼是一種將音頻信號(hào)分解為多個(gè)子帶的編解碼技術(shù)，它可以根據(jù)人耳的__________特性對(duì)不同子帶進(jìn)行不同的編碼處理。10.音頻編解碼技術(shù)的性能通常用__________、__________和__________等指標(biāo)來衡量。三、簡(jiǎn)答題11.簡(jiǎn)述音頻編解碼的基本原理。12.比較有損壓縮和無損壓縮在音頻編解碼中的區(qū)別。13.解釋什么是音頻信號(hào)的信噪比，并說明如何提高音頻信號(hào)的信噪比。14.簡(jiǎn)述音頻編解碼技術(shù)在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用。四、計(jì)算題15.假設(shè)一個(gè)音頻信號(hào)采樣率為44.1kHz，量化精度為16位，計(jì)算該音頻信號(hào)的最高頻率和每秒鐘所需的比特?cái)?shù)。16.一個(gè)音頻編解碼器輸入一個(gè)頻率為1kHz的純正弦波信號(hào)，經(jīng)過編解碼處理后，輸出信號(hào)的頻率為950Hz，請(qǐng)分析該音頻信號(hào)發(fā)生了什么變化，并說明可能的原因。五、論述題17.論述音頻編解碼技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。18.隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，音頻編解碼技術(shù)將如何與人工智能技術(shù)相結(jié)合？試卷答案一、選擇題1.D解析：音頻編解碼技術(shù)的主要目標(biāo)是提高音頻信號(hào)的信噪比、減少音頻數(shù)據(jù)量、保持音頻信號(hào)的質(zhì)量，增加音頻信號(hào)的帶寬不屬于音頻編解碼技術(shù)的主要目標(biāo)。2.A解析：MP3是一種有損壓縮音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，通過去除音頻信號(hào)中的人耳難以感知的冗余信息來減少數(shù)據(jù)量。AAC、PCM、WAV屬于無損壓縮或未壓縮格式。3.C解析：子帶編碼是一種將音頻信號(hào)分解為多個(gè)子帶的編解碼技術(shù)，可以根據(jù)人耳的聽覺特性對(duì)不同子帶進(jìn)行不同的編碼處理，從而去除音頻信號(hào)中的人耳難以感知的冗余信息。4.C解析：G.711是一種廣泛應(yīng)用于低比特率語音通信的音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。AC-3、MP3、AAC通常用于較高比特率的音頻編碼。5.C解析：音頻編解碼器的比特率是指每秒鐘所需的比特?cái)?shù)，它表示了音頻編碼過程中每秒鐘產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量。二、填空題6.有損；無損解析：音頻編解碼技術(shù)根據(jù)壓縮方式的不同，可以分為有損壓縮和無損壓縮。有損壓縮會(huì)去除音頻信號(hào)中的一部分信息，以換取更高的壓縮率；無損壓縮則能完全恢復(fù)原始音頻信號(hào)。7.幅度解析：在音頻信號(hào)處理中，幅度是指音頻信號(hào)的最大變化率，它反映了音頻信號(hào)的強(qiáng)度。8.離散解析：量化是音頻編解碼過程中的一個(gè)重要步驟，它將連續(xù)的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的信號(hào)，以便進(jìn)行數(shù)字存儲(chǔ)和傳輸。9.聽覺解析：子帶編碼是一種將音頻信號(hào)分解為多個(gè)子帶的編解碼技術(shù)，它可以根據(jù)人耳的聽覺特性對(duì)不同子帶進(jìn)行不同的編碼處理，以更有效地去除冗余信息。10.壓縮率；音質(zhì)；復(fù)雜度解析：音頻編解碼技術(shù)的性能通常用壓縮率、音質(zhì)和復(fù)雜度等指標(biāo)來衡量。壓縮率表示數(shù)據(jù)壓縮的程度，音質(zhì)表示解碼后音頻信號(hào)的質(zhì)量，復(fù)雜度表示編解碼算法的計(jì)算復(fù)雜程度。三、簡(jiǎn)答題11.音頻編解碼的基本原理是通過對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣、量化和編碼等處理，將連續(xù)的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)，以便進(jìn)行存儲(chǔ)、傳輸和解碼。編碼過程中，通常會(huì)去除音頻信號(hào)中的人耳難以感知的冗余信息，以減少數(shù)據(jù)量。解碼過程則是將編碼后的數(shù)字信號(hào)還原為原始的音頻信號(hào)。12.有損壓縮和無損壓縮在音頻編解碼中的主要區(qū)別在于是否能夠完全恢復(fù)原始音頻信號(hào)。有損壓縮會(huì)去除音頻信號(hào)中的一部分信息，以換取更高的壓縮率，因此解碼后的音頻信號(hào)與原始音頻信號(hào)之間存在一定的差異；而無損壓縮則能完全恢復(fù)原始音頻信號(hào)，但壓縮率通常較低。13.音頻信號(hào)的信噪比是指音頻信號(hào)的有用成分與噪聲成分的比值，它反映了音頻信號(hào)的質(zhì)量。提高音頻信號(hào)的信噪比可以通過使用更高精度的量化位數(shù)、采用更先進(jìn)的編解碼算法、使用更高質(zhì)量的音頻設(shè)備等方法來實(shí)現(xiàn)。14.音頻編解碼技術(shù)在現(xiàn)代通信中有著廣泛的應(yīng)用，例如在手機(jī)語音通話、音頻廣播、音樂播放、視頻壓縮等領(lǐng)域。它通過減少音頻數(shù)據(jù)量，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蛶捓寐剩瑸楝F(xiàn)代通信提供了重要的技術(shù)支持。四、計(jì)算題15.最高頻率=采樣率/2=44.1kHz/2=22.05kHz；每秒鐘所需的比特?cái)?shù)=采樣率×量化精度=44.1kHz×16=705.6kbps。解析：根據(jù)奈奎斯特定理，音頻信號(hào)的最高頻率不能超過采樣率的一半。每秒鐘所需的比特?cái)?shù)等于采樣率乘以量化精度（每位樣本所需的比特?cái)?shù)）。16.音頻信號(hào)發(fā)生了頻率偏移，可能的原因是編解碼過程中引入了失真或噪聲。解析：純正弦波信號(hào)的頻率應(yīng)為1kHz，但解碼后信號(hào)的頻率變?yōu)?50Hz，說明音頻信號(hào)發(fā)生了頻率偏移。這可能是編解碼過程中由于濾波、量化或其他處理引入了失真或噪聲，導(dǎo)致信號(hào)頻率發(fā)生變化。五、論述題17.音頻編解碼技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)包括更高壓縮率、更高音質(zhì)、更低復(fù)雜度、更智能化的編解碼算法、以及對(duì)多聲道音頻和沉浸式音頻的更好支持。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，音頻編解碼技術(shù)將更多地利用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更高效的編碼和更高質(zhì)量的重構(gòu)。18.隨著人工智能技術(shù)的不斷