笔记——数字语音编码基础概念

声音是什么
声音是听觉器官对声波的感知，而声波是通过空气或其他媒体传播的连续振动。声音的强弱体现在声波压力的大小上，音调的高低体现在声音的频率上
频率
信号的频率是指信号每秒钟变化的次数，用Hz表示
频率为20Hz~20kHz的信号都称为声音，20Hz ~ 20kHz范围的频率称为声音频率，简称为“音频(声率)”
高保真声音(high fidelity audio): 10 ~ 20 000Hz;
声音(audio/ sound); 20 ~ 20000Hz;
语音( speech/ voice) : 300 ~ 3400Hz;
亚音(subsonic):< 20Hz;
超声(ultrasonic): > 20000Hz。
此外,语音还有窄带语音和宽带语音之分。窄带语音信号的频率范围为300~3400Hz，宽带语音信号的频率范围为50 ~ 7000Hz
模拟信号与数字信号
把在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号
在某些特定的时刻对这种模拟信号进行测量叫作采样，由这些特定时刻采样得到的信号称为离散时间信号
把信号幅度取值的数目加以限定，这种由无限数目的数值组成的信号就称为离散幅度信号。
把时间和幅度都用离散的数字表示的信号称为数字信号
数字化概念
数字化实际上就是采样和量化。连续时间的离散化通过采样来实现，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;连续幅度的离散化通过量化来实现，就是把信号幅度划分为若干段，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。
采样速率
采样速率的高低由信号本身包含的最高频率决定，信号的频率越高，需要采样速率就越高，但不要太高。采样速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，这叫作无损数字化。
采样精度
精度是度量模拟信号的最小单位，称为量化阶
例如将0~1V的电压用256个数表示时，他的量化阶等于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，所需的存储空间就越多；位数越少，声音质量越低，所需存储空间也越少
采样精度的另一种表示方法是信号信噪比，简称信噪比(SNR)单位为分贝(dB)

语音编码介绍

波形编码
波形编码是用数字形式精确地表示模拟信号波形的编码方法，在不考虑语音产生和感知特性的情况下，波形编码器输出的数据速率为9.6~64kbps或更高
参数编码
参数编码是使用发音器官生成语音信号的模型，对从语音信号中抽出语音的特征参数(如发音模型、有声/无声、音量大小、音调)进行编码的方法，解码器根据模型参数重构语音信号。参数编码器输出的数据速率约为2~4.8kbps
混合编码
混合编码是综合使用波形编码和声源编码技术,组合波形特性和语音特征参数的编码方法。混合编码既有波形编码语音质量高的优点,又有参数编码数据速率低的优点,主要用在语音质量要求高的移动通信系统。混合编码器输出的数据速率为4. 0~ 16kbps

参考
《多媒体技术基础》

最后

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