音訊媒體
音訊媒體
o 音訊原理
o 音訊儲存格式
o 音訊播放
o 實際的生音訊波形
本質
o 聲波-類比訊號
o 數位化: 取樣
o 輸入音源
o 麥克風, 音響, CD…等電氣設備
o 形式
o 波形音訊, MIDI
o 輸出-喇叭: 單音, 立體聲, 環場音效…
o 音效卡
聲音的本質
o 由聲波所構成
o 透過介質 (一般的情形下就是空氣) 傳遞
o 用物理的概念來看，它就是一段連續的類比波形訊號
o 聲音的波形
聲音訊號數位化
o 取樣
o 每隔一小段時間就讀取聲音訊號的內容並記錄下來
o 讀取的間隔頻率稱為「取樣率」
o 記錄聲音的內容所採用的刻度稱為「解析度」
o 聲音波形的取樣
聲音訊號取樣
o 取樣率以每秒多少 KHz 為單位
o 每秒 44.1 KHz 的取樣率即是代表每1秒鐘必須取樣 44100 次
o 使用的解析度以bit為單位
o 以 8 bits 為取樣解析度，所取的聲音內容可以分為 256 個刻度
o 以 16 bits 進行取樣，刻度為 65536 個
o 聲音的波形
o 聲音波形的取樣
失真
o 連續的類比訊號轉成了不連續的數位資料，會與原來的內容有所不同
o 解析度以及取樣率愈高則失真度愈低
o 失真度愈低，相對的必需耗費的儲存空間也就愈大
o 常見的聲音取樣規格
音訊壓縮技術的發展
o 代表技術 - MP3o 略微損及原有音質下，能得到大幅的壓縮比例
o 音質接近 CD Audioo 儲存空間不到 CD Audio 的十分之一
o 音樂的表示方法
特質
o 音高具有一定的範圍
o 每個樂音播放長度具有一定的規格
o 產生音樂的樂器中，每一種樂器的音色，各自有特色
o 如果只是要保持旋律的內容、節拍的細節與使用樂器的音色，不見得要使用一般的取樣 方法來記錄與數位化音樂的內容
MIDI
o 以符號來表示音樂，因此可大幅的節省空間
o 網路串流 (Streaming) 影音技術
o 從網路播放多媒體資訊的技術
o 讓使用者可依頻寬來選擇不同影音品質之播放
o 播放軟體在未完全收到所有的影音資料前即可開始播放，藉以減少等待的時間
o 可避免多媒體資料被隨意複製
音訊儲存格式
o 一般音訊格式
o MIDI 格式
o MP3 格式
o 網路串流格式
一般音訊格式
o WAV 檔格式
o 微軟所發展的音訊格式，主要用於 Windows 系列的系統中，副檔名為 .wav o AU 檔格式
o Sun 公司所發展出來的音訊格式，普遍使用於 Unix 作業系統中，副檔名為 .au
o AIFF 檔格式o Apple 公司所發展的非壓縮聲音檔案格式，是麥金塔作業系統 (MacOS) 主要的音訊格式，副檔名為 .aif
o MIDI (Musical Instrument Digital Interface, 音樂樂器數位界面格式)
o 俗稱電子合成樂
o 將音樂的音色、節拍、音調…等資訊以符號的方式表示，播放時依據符號所對應到的音效取出預先儲存的音訊樣本播放
o 使用 MIDI 可以不必彈奏，只要將樂譜輸入電腦以 MIDI 格式儲存，電腦即可依據 MIDI 檔內容播放 o MIDI 具有統一的標準規格，所以不同廠商所設計製造的軟、硬體，只要符合 MIDI 的規格，便具有互通性
MP3格式
o 針對音訊的一種有損壓縮方法
o MP3 編碼具有 10~12 倍的高壓縮比率，利用保持低音頻部分不失真，簡化或省略聲音中 12KHz 到 16KHz 高音頻這部分的資訊來達到高壓縮比
o 相同長度的音訊，使用 MP3 格式來儲存，一般而言只有 WAV 格式的十分之一，而音質僅略低於 CD
Audio 音質
o MP3 帶來的衝擊
o MP3 檔案小、音質佳，很快成為音訊格式的主流
o 缺乏版權保護技術
o 相關的智慧財產權問題
o 避免利用 MP3 非法重製音訊、散佈 MP3 音訊檔案
網路串流格式
o RA 格式 o RealNetwork 公司所發展的 RealAudio 格式
o 副檔名為 .ra
o 使用串流通道協定 RTSP (Real-Time Streaming Protocol) 的技術，達成線上音訊的播放 串流通道協定 RTSP
o 利用一塊緩衝區記憶體，在播放前預先下載一段資料作為緩衝，當網路實際連線速度小於播放消耗資料的速度時，則只會讓緩衝區資料漸漸變少，避免播放的中斷，維持播放的品質
o 串流音訊必需考慮網路的頻寬決定合適的收聽音質，如果頻寬不夠容易造成緩衝區的資料已讀完但網路上傳入的新資料來不及供播放
WMA 格式
o 微軟所開發的網路串流音訊格式
o 副檔名為 .wma
o 具良好的壓縮能力，壓縮率一般都可以達到 1：18 左右
o 以減少數據流量但保持音質的方法來達到比 MP3 壓縮率更高的目的
o Windows XP 中預設的編碼格式
o 錄製時可對音質進行調整
o 音質 - 可與 CD 媲美
o 網路應用 – 可調高壓縮率讓資料能順暢播放
結論
o 音訊就是聲音，一部具有音訊處理能力的電腦，除了可以發出聲音，也有能夠接受外界來的聲音而加以處理
o 聲音往往被當作一項輔助的媒體
o 例如：在軟體中產生音效、語音的提示、在遊戲中播放動人的背景音樂，在教學軟體中提供貼心的語音說明與指引
o 音訊能力的強化，電腦也被用來當做 CD 的播放機、音響，甚至與網路結合還可以當作線上收音機
o 音訊功能的提供使電腦更加融入我們的日常生活
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