1、声音压缩技术根底数据压缩分为有损压缩和无损压缩。无损压缩要求重构的信号和原始信号完全 一致，目前一般无损压缩算法可以将数据压缩原来1/2到1/4。有损压缩适用于重构的信号不一定要和原有信号完全一致，可以将一些不必要的信息德育而不影响对原始数据的判断。可以通过客观质量度量和主观质量度来判定声音质量的好坏。声音质量客户质量的度量就是对声音的参数进行测量，例如测试声音的信噪比、失真度等。主观质量试题就是通过听觉对声音质量进行评估见表分数质量级别失真级别5优Excellent无觉察4良Good刚觉察但不讨厌3中Fair觉察有点讨厌2差Poor讨厌但不反感1劣Bad极讨厌令人反感1.常见的音频压缩方法脉
2、冲编码调制Pulse Code Modulation，PCM是概念上最简单、理论上最完善、最早研制成功、使用最广泛、数据流量最大的编码体系。PCM方式是法国人A.H.里福斯于1937年创造的，最早广泛应用于通信之中。随着半导体技术的进步，特别是开展到超大规模集成电路阶段后，PCM方式应用于音响领域成为现实。见图图：PCM为根本技术的数字音响设备的原理方框图PCM就是将连续的模拟信号经过取样和量化。PCM分为DPCM差分脉冲编码调制，Differential Pulse Modulation和ADPCM自适应差分脉冲编码调制，Adaptive Differential Pulse Code Mo
3、dulation。DPCM只对实际采样值和预测采样值之间的差值进行编码，这样可以减少表示每个样本的位数。ADPCM在DPCM根底上加上自适应特性，根据样本自动 地改变量化阶的大小见图PCM方式数字音响设备各阶段波形图2.声音的感知特性声音感知有三个主要特性：响度、音调和掩蔽效应。响度就是声音的强弱，也就是声压或者声强，人们将刚好能够被 听到的1kHz的声音信号的强度定义为0dB声强级。当声音刚刚能够被人的耳朵听到，这时的声音强度 为“听阈，听阈是随着声音的频率变化而变化的。当声音强到使人的耳朵感到疼痛时，这时的声音强度为“痛阈，1kHz信号声音强度到达120dB时，人的耳朵就会感觉疼痛。在听阈
4、和痛阈之间的范围就是人耳的听觉范围。音调也叫音高，用频率来度量。人耳在频率感觉上也有一个范围，测量音高是用1kHz的信号40dB声强为基准。主观测试时，固定的基准声强，用1kHz先听音，然后调节频率使听音者感觉频率变化。音高和频率 之间不是线性关系见图图 音高-频率曲线掩蔽效应是指一个声音A的听觉感受受到另一个声音B的影响。A称为被掩蔽音，B被称为掩蔽音。A单独存在时的听阈强度为绝对听阈，在掩蔽效应下，必须加大A的强度刚刚被听到时的运单强度 为相对听阈。掩蔽效应分为频域掩蔽，时域掩蔽又分为超前掩蔽和滞后掩蔽。频域掩蔽，是指人耳在一定的频率范围内对同时发出的声音，一个声音很容易就能够掩盖另一个声
5、音，而且频率越接近越容易掩盖，频率向着高频方向越高越不容易掩蔽。在时间上相邻的声音之间也会发生掩蔽，即时域掩蔽。这是因为人的大脑在处理信息时需要时间的原因，一般来说超前掩蔽需要2ms5ms，滞后掩蔽可能持续100ms。3.MPEG音频编码与解码见图MPEG 音频编码器根本结构MPEG音频解码器结构图表1 MPEG音频 标准一般到达 的压缩率层次压缩率立体声信号所对应的比特率1：43841:61:82561921:101:12128112表2 MPEG-1 LAYER在各种音质下的性能音质要求带宽kHz模式比特率kb/s压缩比 2.5单声道896：1优于短波4.5单声道1648：1优于调幅播送7.5单声道3224：1类似于条幅播送11立体声56642624：1接近CD15立体声9616：1CD15立体声1121281210：1表3 MPEG音频标准各层编码解码器延迟时间延迟时间理论最小值ms实际实现中的一般值ms层1Layer1950层2Layer35100层3Layer59150文章摘自：姜卫忠汽车多媒体导航系统蓝皮书由汽车电子 :/ szaeia /整理