數字音頻原理及應用——高等院校通信與信息專業規劃教材

數字音頻原理及應用——高等院校通信與信息專業規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

盧官明,宗昉著 著
圖書標籤:
  • 數字音頻
  • 音頻處理
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  • 通信原理
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  • 教材
  • 音頻工程
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店鋪: 炫麗之舞圖書專營店
齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111155416
商品編碼:29867104832
包裝:平裝
齣版時間:2005-01-01

具體描述

基本信息

書名:數字音頻原理及應用——高等院校通信與信息專業規劃教材

定價:24.00元

作者:盧官明,宗昉著

齣版社:機械工業齣版社

齣版日期:2005-01-01

ISBN:9787111155416

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝

開本:

商品重量:0.4kg

編輯推薦



內容提要


本書使用通俗易懂的語言,係統全麵地介紹瞭數字音頻技術的基礎理論,數字音頻設備的工作原理、性能指標及操作方法,數字聲音廣播的係統組成及關鍵技術。全書共分11章,主要介紹瞭音頻信號的數字化、數字音頻壓縮編碼的基本原理及相關標準、信道編碼與調製技術、數字音頻記錄重放係統、電子樂器數字接口、數字音頻文件格式與接口標準、音頻處理與控製設備、數字音頻工作站、數字聲音廣播、音頻測量與分析等內容。每章都附有小結與習題,以指導讀者深對本書主要內容的理解。
本書注重選材,內容豐富,層次分明。在加強基本概念、基本原理的同時,注重理論與實驗應用相結閤,有很強的實用性。
本書可作為高等院校廣播電視工程、現代教育技術、電子信息和通信類專業的本科生教材或教學參考書,也可作為數字音響工程、影視節目製作、多媒體應用與開發等領域的技術人員的崗位培訓和自學用書。

目錄


齣版說明
前言
章 緒論
第2音 音頻信號的數字化
2.1 聲音的頻率範圍
2.2 音頻信號的數字化
2.2.1 采樣
2.2.2 量化
2.2.3 編碼
2.3 A/D轉換器
2.3.1 逐次比較式A/D轉換器
2.3.2 級聯積分式A/D轉換器
3.3.3 A/D轉換器的主要技術指標
2.4 D/A轉換器
2.4.1 轉換器的基本原理
2.4.2 權電阻式D/A轉換器
2.4.3 R-2R梯形網絡式D/A轉換器
2.4.4 級聯積分式D/A轉換器
2.4.5 D/A轉換器的主要技術指標
2.5 過采樣△-E調製A/D轉換器和D/A轉換器
2.6 小結
2.7 習題
第3章 音頻壓縮編碼原理及標準
3.1 音頻壓縮編碼的基本原理
3.1.1 音頻壓縮編碼的必要性和可能性
3.1.2 音頻壓縮編碼方法的分類及典型代錶
3.1.3 人耳的聽覺感知特性
3.1.4 感知音頻編碼原理
3.2 MPEG-1 音頻壓縮編碼標準
3.2.1 MPEG-1 音頻壓縮算法的特點
3.2.2 MPEG-1 音頻壓縮編碼的基本原理
3.3 杜比AC-3 音頻壓縮算法
3.3.1 概述
3.3.2 杜比AC-3 編碼器
3.3.3 杜比AC-3 解碼順
3.4 MPEG-2 音頻壓縮編碼標準
3.4.1 MPEG-2BC
3.4.2 MPEG-2AAC
3.5 MPEG-4音頻壓縮編碼標準
3.5.1 自然音頻編碼
3.5.2 閤成音頻編碼
3.5.3 閤成/自然音頻混閤編碼
3.6 小結
3.7 習題
第4章 信道編碼與調製技術
4.1 數字音頻信號的處理流程
4.2 差錯控製的基本概念
4.2.1 差錯控製的基本方式
4.2.2 差錯控製基本原理
4.2.3 差錯控製編碼的分類
4.2.4 常用術語
4.3 信道編碼技術
4.3.1 奇偶校驗碼
4.3.2 綫性分組碼
4.3.3 循環碼
4.3.4 RS碼
4.3.5 CIRC糾錯技術
4.3.6 RSPC碼
4.3.7 捲積碼
4.4 差錯掩蓋技術
4.4.1 插值
4.4.2 靜音
4.5 數字基帶信號的碼型變換
4.5.1 8-10調製
4.5.2 EFM調製
……
第5章 數字音頻記錄重放係統
第6章 電子樂器數字接口
第7章 數字音頻文件格式與接口
第8章 音頻處理與控製設備
第9章 數字音頻工作站
0章 數字聲音廣播
1章 音頻測量與分析
附錄 縮略語英漢對照
參考文獻

作者介紹


文摘


序言



《數字音頻藝術與科學》 內容簡介 在這本《數字音頻藝術與科學》中,我們將一同踏上探索聲音數字化世界的奇妙旅程。本書並非對具體技術細節的堆砌,而是旨在揭示數字音頻背後深刻的原理,以及這些原理如何在藝術創作與工程實踐中交織共鳴,最終呈現齣我們如今所熟知的豐富多彩的音頻體驗。 本書的開篇,我們將從聲音的本質談起。聲音,作為一種物理現象,其産生、傳播和感知都遵循著嚴格的物理規律。我們會深入淺齣地解析聲波的特性,如頻率、振幅、波形以及相位,理解它們如何共同塑造我們聽到的聲音的音高、響度和音色。這部分內容將為後續的數字處理打下堅實的基礎,幫助讀者建立對聲音的直觀認識,而非僅僅將其視為抽象的數據。 接著,我們將目光投嚮“數字化”這一核心概念。什麼是模擬信號?它與數字信號之間有著怎樣的本質區彆?為何要進行數字化?數字音頻的齣現,如何改變瞭聲音的記錄、存儲、傳輸和處理方式?本書將詳細闡述模擬信號到數字信號的轉換過程,即采樣和量化。我們將深入理解采樣率的選擇如何影響聲音的保真度,以及量化位數如何決定聲音的動態範圍和噪聲水平。我們會探討奈奎斯特-香農采樣定理的精妙之處,理解它為何是數字音頻領域不可逾越的基石。同時,我們也會審視量化過程中引入的誤差,以及如何通過不同的量化策略(如均勻量化和非均勻量化,例如μ-law和A-law編碼)來優化聽感。 在掌握瞭基本的數字化原理後,本書將進一步探討數字音頻的錶示形式。PCM(Pulse Code Modulation)作為最基礎和最普遍的數字音頻編碼方式,將是我們的重點。我們將理解PCM數據流的結構,包括每個采樣點的比特深度和聲道信息。在此基礎上,我們將介紹幾種重要的無損和有損音頻壓縮技術。無損壓縮,如FLAC(Free Lossless Audio Codec),旨在不損失任何原始音頻信息的前提下減小文件體積,其背後的算法原理,如預測編碼和熵編碼,將得到詳盡的解讀。而對於更加追求極緻壓縮比的應用場景,我們則會深入研究有損壓縮技術,特彆是MP3(MPEG-1 Audio Layer III)和AAC(Advanced Audio Coding)等廣泛應用的編碼器。我們會解析它們如何利用人耳聽覺的掩蔽效應(頻率掩蔽和時間掩蔽)以及聽覺閾值,巧妙地去除人耳難以察覺或根本無法感知的聲音信息,從而實現高效的壓縮。這部分內容將揭示音頻壓縮技術背後精妙的心理聲學原理。 數字音頻的處理與操控是本書的另一重要篇章。噪聲的抑製與音頻信號的增強是音頻後期製作中的常見需求。我們將介紹多種經典的數字信號處理(DSP)技術,如濾波(低通、高通、帶通、全通濾波器)、均衡(EQ)以及動態範圍壓縮(Compressor/Expander)。我們會理解濾波器如何根據頻率特性來塑造聲音,均衡器如何調整不同頻段的增益來改變音色,以及動態範圍壓縮器如何控製信號的響度變化,使其更加飽滿或富有衝擊力。此外,混響(Reverb)和延遲(Delay)等空間效果的數字實現原理也將得到探討,它們如何模擬真實聲學環境或創造齣獨特的聽覺空間感。 聲音的閤成與虛擬樂器的實現是數字音頻藝術領域極具創造力的部分。本書將介紹不同的聲音閤成方法,包括加法閤成、減法閤成、頻率調製(FM)閤成、波錶閤成以及物理建模閤成。我們將理解這些閤成器如何通過組閤不同的波形、運用調製技術或模擬真實樂器的發聲物理過程來創造齣豐富多樣的音色。此外,MIDI(Musical Instrument Digital Interface)協議作為一種通用的音樂信息傳輸標準,其工作原理和在數字音樂製作中的作用也將被詳細闡述,它如何讓我們用電子鍵盤控製虛擬樂器,記錄和編輯音樂片段,極大地擴展瞭音樂創作的可能性。 音頻的測量與分析是確保音頻質量、診斷問題以及進行科學研究的關鍵。本書將介紹多種音頻測量指標,如信噪比(SNR)、總諧波失失真(THD)、頻率響應以及響度等級。我們將學習如何使用專業的音頻測量工具,對數字音頻信號進行客觀的評估,理解這些指標的含義以及它們與聽覺感受之間的關係。此外,頻譜分析(Spectral Analysis)作為一種強大的工具,將用於可視化聲音的頻率構成,幫助我們深入理解音色、識彆噪聲源以及分析音樂的結構。 隨著技術的發展,數字音頻的應用領域日益廣泛。本書將在最後一章,帶領讀者審視數字音頻在當前社會中的多元化應用。從高保真的音樂錄製與母帶處理,到電影、電視、遊戲中的音效設計與混音,再到語音通信、聲紋識彆、音頻水印以及新興的沉浸式音頻技術(如空間音頻、全景聲),數字音頻的身影無處不在。我們將探討不同應用場景對數字音頻技術提齣的獨特要求,以及如何通過技術創新來滿足這些需求,不斷提升我們的聽覺體驗。 《數字音頻藝術與科學》旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角,理解數字音頻的核心原理、關鍵技術以及它們在藝術與科學領域的廣泛應用。本書的編寫風格力求清晰易懂,避免不必要的晦澀術語,同時注重理論與實踐的結閤,希望能激發讀者對數字音頻更深層次的興趣和探索。通過本書的學習,您將能夠更深刻地理解聲音的數字化過程,更自信地駕馭各種數字音頻工具,並以全新的視角去欣賞和創造屬於您的數字音頻世界。

用戶評價

評分

這本書在講解一些復雜的數學模型和算法時,非常注重可視化和直觀性。例如,在介紹傅裏葉變換時,作者並沒有直接給齣公式,而是通過一個非常形象的比喻,比如將一段聲音分解成不同頻率的正弦波的組閤,讓我一下子就理解瞭其核心思想。然後,它還詳細解釋瞭FFT(快速傅裏葉變換)算法的原理,以及它在音頻信號分析中的重要作用,比如頻譜分析、頻率響應測量等等。我之前總覺得這些東西非常抽象,但看完書後,我纔發現它們其實是有跡可循的。另外,書中對“均衡器”(EQ)的講解也讓我受益匪淺。它不僅僅是介紹瞭各種均衡器類型,比如圖形均衡器、參數均衡器,還深入分析瞭它們在音頻製作中的具體應用,比如調整音色、修正頻率響應、營造空間感等等。這讓我明白瞭為什麼專業的音樂製作人能夠調齣如此動聽的聲音。這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從理論到實踐的方方麵麵,讓我覺得學習起來既有深度又有廣度。

評分

這本書的結構設計得非常巧妙,從最基礎的概念入手,循序漸進地引導讀者深入瞭解數字音頻的各個方麵。一開始,它就用一種非常引人入勝的方式介紹瞭聲音是如何被數字化,從模擬信號到數字信號的轉換過程,讓我這個初學者也能輕鬆理解。關於ADC(模數轉換器)和DAC(數模轉換器)的工作原理,作者也給齣瞭非常清晰的解釋,並且詳細闡述瞭它們在整個音頻鏈條中的核心作用。我特彆喜歡書中對“失真”的討論,不僅僅是解釋瞭什麼是失真,還深入剖析瞭不同類型的失真,比如量化失真、量化噪聲等等,以及它們對音質的影響。這讓我意識到,看似簡單的數字音頻,背後隱藏著如此多的技術細節需要去考量和優化。另外,書中對各種音頻接口和傳輸協議的介紹也讓我受益匪淺,比如AES/EBU、S/PDIF、USB Audio等等,我終於弄清楚瞭它們之間的區彆和應用場景,不再是霧裏看花。尤其是對USB Audio的講解,它不僅僅是簡單介紹協議,還深入分析瞭它如何實現低延遲、高保真傳輸,以及在現代音頻設備中的重要性。我本來以為這些東西可能隻對專業人士有用,但看完之後,我發現即使是普通消費者,瞭解這些也能在選購音頻設備時做齣更明智的選擇。這本書的理論深度和實踐指導性都做得非常好,讓我覺得學到的東西可以直接應用到實際生活中。

評分

這本書的參考文獻和附錄部分也做得非常齣色,為我提供瞭進一步深入學習的寶貴資源。我特彆喜歡書中列齣的各種專業術語錶和符號說明,它們幫助我快速地理解和記憶書中齣現的各種專業概念。然後,它還深入分析瞭數字音頻領域的一些前沿研究方嚮,比如人工智能在音頻信號處理中的應用,以及虛擬現實和增強現實中的音頻技術。這讓我對數字音頻的未來發展有瞭更清晰的認識。此外,書中還提供瞭一些推薦的在綫資源和學習社區,為我提供瞭繼續探索和交流的平颱。這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從理論到實踐的方方麵麵,讓我覺得學習起來既有深度又有廣度。

評分

這本書的邏輯性非常強,章節之間的銜接自然流暢,讓我能夠循序漸進地深入瞭解數字音頻的各個方麵。從聲音的物理基礎,到信號的數字化,再到各種音頻信號處理技術,最後到實際的應用,層層遞進,讓我對整個數字音頻的知識體係有瞭清晰的認識。我尤其欣賞書中對“采樣定理”的講解,它不僅僅是告訴你采樣率需要大於信號最高頻率的兩倍,還深入分析瞭為什麼會有這個限製,以及如何避免“混疊”現象。這讓我明白瞭為什麼我們在音頻采樣時需要選擇閤適的采樣率,以確保聲音的準確還原。然後,它還深入分析瞭過采樣、欠采樣等技術,以及它們在不同應用中的優勢。這讓我對音頻采樣的技術細節有瞭更深入的理解。此外,書中還對數字音頻的量化過程進行瞭詳細的闡述,包括量化誤差、信噪比等概念,讓我明白瞭量化深度對音質的影響。這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從理論到實踐的方方麵麵,讓我覺得學習起來既有深度又有廣度。

評分

這本書的實踐性非常強,作者在講解理論知識的同時,也融入瞭大量的實例和應用案例,讓我能夠更好地理解和掌握所學內容。我尤其喜歡書中對“音頻編解碼器”的詳細介紹,它不僅僅是介紹瞭各種編解碼器的原理,還深入分析瞭它們在實際應用中的優缺點,以及它們在不同平颱上的兼容性。我之前總以為MP3就是音頻壓縮的全部,但看完書後,我纔發現原來還有如此多的編解碼器,比如OGG Vorbis、Opus等等,它們在音質、壓縮效率、延遲等方麵都有著各自的優勢。然後,它還深入分析瞭這些編解碼器在音樂流媒體、語音通話、視頻會議等領域的應用。這讓我對數字音頻的廣泛應用有瞭更深刻的認識。此外,書中還對一些常用的音頻處理軟件和硬件進行瞭介紹,並且提供瞭一些實用的操作技巧,讓我覺得學習起來更有針對性。這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從理論到實踐的方方麵麵,讓我覺得學習起來既有深度又有廣度。

評分

這本書給我的最大感受就是它的“全麵性”。它幾乎涵蓋瞭數字音頻領域的所有重要知識點,從最基礎的聲音物理特性,到復雜的數字信號處理算法,再到實際的音頻應用開發,應有盡有。我尤其欣賞書中對“濾波”的講解,作者不僅僅是介紹瞭低通、高通、帶通濾波器的工作原理,還詳細分析瞭它們在音頻處理中的具體應用,比如降噪、均衡器、混響等等。我之前總覺得這些處理聽起來很神奇,但看完書後,我纔明白它們背後都有著嚴謹的數學模型和工程實現。書中對各種音頻壓縮算法的對比分析也讓我印象深刻,不僅僅是MP3,還包括瞭FLAC、ALAC等無損壓縮格式,以及它們各自的壓縮比、音質損失和應用場景。這讓我對“無損”和“有損”有瞭更深刻的理解。此外,書中還涉及瞭數字音頻的水印技術、版權保護以及一些前沿的研究方嚮,這讓我看到瞭數字音頻技術的廣闊前景。我本來以為這本書可能更偏嚮於理論,但它在實際應用方麵的講解也做得非常到位,比如對各種音頻處理軟件的介紹,以及一些簡單的音頻編程示例,讓我覺得學習起來更有方嚮性。這本書就像一本百科全書,隻要你對數字音頻感興趣,幾乎都能在這裏找到你想要的答案。

評分

這本書的語言風格非常幽默風趣,作者善於運用各種生動形象的比喻,將抽象的概念變得易於理解。我尤其喜歡書中對“相位”的講解,作者用“排隊”的比喻,讓我一下子就理解瞭聲音信號的相位是如何影響聽感的。然後,它還深入分析瞭相位失真在音頻處理中的影響,以及如何避免相位失真。這讓我對聲音的細節有瞭更深刻的認識。此外,書中還對“多聲道音頻”進行瞭詳細的闡述,包括立體聲、環繞聲、杜比全景聲等技術,讓我明白瞭不同聲道技術是如何營造齣沉浸式的聽覺體驗。這讓我對電影音效、遊戲音效等領域有瞭更深入的瞭解。這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從理論到實踐的方方麵麵,讓我覺得學習起來既有深度又有廣度。

評分

這本書的敘述方式非常吸引人,作者仿佛是一位經驗豐富的工程師,用一種非常親切的語言,把我帶入瞭數字音頻的世界。書中對“混響”和“迴聲”的處理方式的講解,讓我印象非常深刻。它不僅僅是告訴你它們的原理,還通過一些具體的例子,比如模擬不同大小空間的聲音效果,讓我能夠身臨其境地感受到這些效果是如何産生的。然後,它還深入分析瞭各種混響算法,比如闆式混響、彈簧混響、捲積混響等等,以及它們在音樂製作、電影音效等領域的應用。這讓我對聲音的空間感有瞭全新的認識。另外,書中對“噪聲抑製”技術的講解也讓我大開眼界。它不僅僅是告訴你如何抑製噪聲,還深入剖析瞭各種噪聲的來源,以及不同的降噪算法,比如譜減法、維納濾波等等,以及它們在語音識彆、音頻修復等領域的應用。這讓我明白瞭為什麼在嘈雜的環境下,我們的語音助手依然能夠準確地識彆我的指令。這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從理論到實踐的方方麵麵,讓我覺得學習起來既有深度又有廣度。

評分

這本書,我真的是從頭看到尾,一絲不苟地啃瞭一遍,感覺自己對數字音頻的世界真的打開瞭新大門。以前總覺得那些復雜的數字信號處理、編碼解碼什麼的離我太遙遠,但這本書用一種非常接地氣的方式,把那些抽象的概念變得生動形象。特彆是關於采樣率和量化深度的講解,作者沒有直接扔齣公式,而是通過一個非常貼切的比喻,比如“拍照的像素”和“顔色的精細度”,讓我一下子就理解瞭它們對聲音還原度的重要性。然後,它還詳細闡述瞭為什麼我們需要不同的采樣率,比如CD音質和Hi-Res音質的區彆,以及在實際應用中,比如音樂製作、音頻傳輸,它們是如何被選擇和優化的。更讓我驚喜的是,它不僅僅停留在理論層麵,還深入探討瞭各種編碼格式,比如PCM、MP3、AAC等等,不僅僅是介紹瞭它們的原理,還分析瞭它們各自的優缺點,以及在不同場景下的適用性。我尤其對MP3的壓縮原理産生瞭濃厚的興趣,原來它並不是簡單地刪除音頻信息,而是利用瞭人耳聽覺的特性,將人耳聽不到或者難以察覺的聲音信息進行剔除,這種“智慧”的壓縮方式讓我大開眼界。書中的圖示也非常精良,那些波形圖、頻譜圖,配閤著文字說明,簡直是絕佳的學習輔助,讓我能夠直觀地感受到信號的變化過程。讀完之後,我再聽音樂,都會不由自主地去想,這段音樂是用什麼樣的格式編碼的,采樣率是多少,量化深度是多少,這些信息都開始在我腦海裏浮現,感覺自己不再是一個單純的聽眾,而是一個能夠理解聲音背後奧秘的“技術宅”瞭。這本書給我帶來的不僅僅是知識,更是一種探索未知的樂趣,讓我覺得學習的過程是如此的充實和有意義。

評分

這本書對於我這樣一個在通信和信息領域學習的學生來說,簡直是量身定做的。它不僅僅是提供瞭理論知識,更重要的是,它將這些理論知識與實際的通信和信息應用緊密結閤起來。我特彆喜歡書中關於“音頻信號編碼”部分的講解,它不僅僅是介紹瞭傳統的PCM編碼,還深入探討瞭各種語音編碼標準,比如G.711、G.729、AMR等等,以及它們在不同通信場景下的應用。這讓我明白瞭為什麼我們在打電話時,聲音能夠如此清晰地傳輸。然後,它還深入分析瞭這些編碼標準是如何在保證音質的同時,最大限度地節省帶寬。這讓我對通信係統的效率有瞭更深刻的認識。此外,書中還對音頻信號在無綫通信中的傳輸進行瞭詳細的闡述,包括調製解調、信道編碼等技術,讓我明白瞭數字音頻是如何在復雜的無綫環境中可靠傳輸的。這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從理論到實踐的方方麵麵,讓我覺得學習起來既有深度又有廣度。

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