音频（audio）指人能听到的声音，包括语音、音乐和其他声音（声响、环境声、音效声、自然声）。
1.声音的基本概念
声音是一种纵向压力波，其客观物理属性主要有振幅和频率，而其主观感知特性则有响度、音高和音色等，对于音乐还有风格、节奏、旋律等特征。
声波振动频率反映声音的音调。频率在20 Hz～20 kHz 的波称为音频波，是人耳能听见的声波；频率小于20 Hz 的波称为次声波；频率大于20 kHz 的波则称为超声波。在日常生活中，音调实际上就是对声音频率的描述。当频率快时，也就是频率高时，声音就尖；反之则显得低沉。
从应用的角度看，多媒体计算机中处理的声音主要是人耳可听到的声音，大概有三类：第一类是人的说话声音，即话音或语音；第二类是音乐，是由各种乐器产生的；第三类是效果声音和人工产生的声音，如风雨声、雷声、爆炸声，等等。
2.声音的数字化
声音信息的数字化，即研究如何将随时间连续变化的声音波形信号进行量化。从技术上说，就是将连续的模拟声音信息通过模/数（A/D）转换器，转换为计算机可以处理并识别的用“0”“1”表示的数字信号。声音的数字化涉及采样、量化及编码等多种技术，而影响数字声音质量的主要因素有三个：采样频率、量化位数以及声道数。把模拟声音信号转变成数字声音信号的过程称为声音的数字化。
在声音的数字化中起重要作用的硬件是音频卡。多媒体计算机中的音频卡用于处理音频信息，它可以把话筒、录音机、电子乐器等输入的声音信息进行模数转换（A/D）、压缩等处理，也可以把经过计算机处理的数字化的声音信号通过还原（解压缩）、数模转换（D/A）后用音箱播放出来，或者用录音设备记录下来。
3.音频文件格式
wave 音频
数字音频同CD 音乐一样，是将真实声音以数字信号的形式保存起来，播放时通过声卡将信号恢复成悦耳的声音。主要文件格式如下。
(1)WAVE
WAVE 文件又称波形文件，它的文件扩展名为“.WAV”，是由Microsoft 公司和IBM 公司共同开发的PC 机标准声音格式，是最早的数字音频格式，被Windows 平台及其应用程序广泛支持。WAV 格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.1kHz 的采样频率，16 位量化位数。WAVE 文件的优点是音质好，与CD 音质相差无几；缺点是文件存储空间需求大，不利于交流和传播。
(2)MIDI
为了解决电子乐器的通信问题，1982年，国际乐器制造者协会的十几家厂商（其中主要是美国和日本的厂商）会聚一堂，各抒己见。会议通过了美国Sequential Circuits 公司的大卫·史密斯提出的“通用合成器接口”的方案，并改名为“音乐设备数字接口（Musical Instrument Digital Interface，简称MIDI）”。1983年，MIDI 协议1.0 版正式发布，1985年11月，国际乐器制造者协会公布了《MIDI 1.0 版的细节规定》，为MIDI 的推广打下了坚实的基础。
MIDI 定义了计算机音乐程序、合成器及其他电子设备交换音乐信号的方式，还规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆、硬件及其他设备间的数据传输协议，可用于为不同乐器创建数字声音，比如模拟笛子、大提琴、小提琴、钢琴等常见乐器。在MIDI文件中，只包含产生某种声音的指令，计算机将这些指令发送给声卡，声卡按照指令将声音合成出来。与声音文件相比，MIDI 文件显得更加紧凑，文件容量也小。
(3)MP3
midi 音频
MPEG 音频文件格式是指MPEG 标准中的音频部分，即MPEG 音频层（MPEG Audio Layer）。MPEG 音频文件的压缩是一种有损压缩，根据压缩质量和编码复杂程度的不同可分为三层，即MPEG Audio Layer 1/2/3，分别对应MP1、MP2 和MP3 这三种声音文件。其中MP3 音乐压缩格式的编码算法取自于MPEG Audio Layer 3，即MPEG 音频编码算法的一部分。MPEG 音频编码具有很高的压缩率，MP1 和MP2 的压缩率分别为4 ∶1 和6 ∶1～8 ∶1，而MP3 的压缩率则高达10 ∶1～12 ∶1，也就是说1 分钟CD 音质的音乐，未经压缩需要10 MB 存储空间，而经过MP3 压缩编码后只需1MB 左右，同时其音质基本保持不失真，因此，目前使用最多的是MP3 文件格式。
(4)WMA
mp3 音频(www.xing528.com)
wma 音频
WMA（Windows Media Audio）是微软公司推出的与MP3 格式齐名的一种新的音频格式，是继MP3 后最受欢迎的音乐格式，在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA（Real Audio），能在较低的采样频率下产生好的音质。WMA 可以用Windows Media Player 进行播放，目前网上的许多音乐纷纷转向WMA 格式，因此许多播放器软件也纷纷开发出了支持WMA 格式的插件程序，使WMA 文件得到了更大的发展。
(5)Real Audio(RA)
Real Audio（RA）是RealMedia 中的音频压缩规范，也是一种流式文件格式，文件扩展名是“.RA”。RealNetworks 公司所制定的音频视频压缩规范称为RealMedia，是目前在Internet 上相当流行的跨平台的客户/服务器结构多媒体应用标准，它采用音频/视频流同步回放技术，来实现在Internet 上全带宽地提供优质的多媒体。RA 和WMA 一样，RA 不但支持边读边放，也同样支持使用特殊协议来隐匿文件的真实网络地址，从而实现只在线播放而不提供下载的欣赏方式，这对唱片公司和唱片销售公司很重要。RA 和WMA 是目前互联网上用于在线试听最多的音频媒体格式。
(6)Apple Lossless(Apple Lossless Audio Codec、ALAC)
Apple Lossless（Apple Lossless Audio Codec、ALAC）为苹果的无损音频压缩编码格式，可将非压缩音频格式（WAV、AIFF）压缩至原先容量的40%～60%，编解码速度很快。同时也因为是无损压缩，听起来与原文件完全一样，不会因解压缩和压缩而改变。
ALAC 是Apple 公司开发的语音数据可逆压缩格式之一。可逆压缩（无损失压缩）与通常的文件压缩相同，可以将被压缩的数据完全恢复成以前的数据。从原理性上来说，是完全不恶化音质的压缩方式。由于压缩率受到语音内容的很大影响，不能一概而论，但如果把音乐CD 等作为音源，与其他的可逆压缩方式相比，ALAC 常常可以压缩到源文件的一半甚至1/3 左右。
从2004年4月发表的iTunes 4.5 开始就可以使用该格式，并能够用iPod 等设备播放。该格式可以使用Apple 公司的iTunes 软件从WAV 无损音乐格式转码获得。
4.音频格式转换
随着MP3 和MP4 播放机的普及，目前流行的各种音频格式文件，可以使用软件在它们之间进行格式转换。目前的音频编辑软件和转换工具软件几乎都支持转成WAVE 格式。下面介绍几种其他格式间转换的方式和常用软件。
（1）WAVE 格式换成MP3 格式
这个转换过程中声音文件的质量关键在于MP3 的编码器。MP3 编码器之中音质最好的是MP3 规范制定者Fraunhofer IIS 小组开发的Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3 编码器。装有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3 编码器的音频编辑软件有GoldWave、Cooledit Pro、Sound Forge等，使用它们也很简单，一般选择文件菜单中的“另存为”（Save as）命令来选择MP3 格式，就可以完成转换（如图7-2-1所示）。
图7-2-1 Goldwave
（2）WAVE、MP3 格式转换成WMA 格式
GoldWave、Sound Forge 等音频编辑软件同样也支持把WAVE、MP3 等格式转成WMA流媒体格式文件，同样也是通过文件菜单中的“另存为”命令转换成WMA 格式。
（3）利用格式转换工具软件
在网络上有很多共享软件，其中许多可用于音频格式转化，如共享软件“全能音频转换通”和“AVI MPEG WMV RM to MP3 Converter”等。
全能音频转换通是一款国产共享音视频文件格式转换软件。它支持目前所有流行的媒体文件格式（MP3/MP2/OGG/APE/WAV/WMA/AVI/RM/RMVB/ASF/MPEG/DAT），并支持批量转换。该软件能从视频文件中分离出音频流，转换成完整的音频文件，也可以从整个媒体中截取出部分，转成一个音频文件，或者将几个不同格式的文件转换并连接成一个音频文件。
“AVI MPEG WMV RM to MP3 Converter”支持目前所有流行的媒体文件格式，也支持从视频文件中分离出音频流转换成音频文件。典型的应用有WAV 转MP3、MP3 转WMA、WAV 转WMA、RM（RMVB）转MP3、AVI 转MP3、RM（RMVB）转WMA 等（如图7-2-2所示）。
图7-2-2 AVI MPEG WMV RM TO MP3 Converter
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