数字音频原理课程教学大纲一-通信与信息工程学院
数字音频原理课程教学大纲一-通信与信息工程学院
《数字音频原理》课程教学大纲
一、课程基本情况
二.课程性质与任务
《数字音频原理》是我校广播电视工程等专业的一门校定专业限选课。通过对本门课程的学习,使学生系统地获得数字音频处理等方面基本知识和必要的基础理论，掌握声学基础知识、音频信号如何数字化、数字音频的压缩编码标准、纠错编码与调制、光盘存储、电子乐器数字接口、音频处理与控制设备、音频工作站等等,并注在使学生掌握基本理论和概念的基础上，从而使学生学会较好地使用音频处理软件处理实际音频信号。
三. 课程主要教学内容及学时分配 序号
教学内容 学时 1
声学基础知识 4 2
音频信号数字化 4 3
数字音频压缩编码 6 4
信道编码与调制技术 4 5 光盘存储技术 4 课程编号
010424 课程类别□必修■限选 □任选 学时/学分 32/2 课程名称
（中文）数字音频原理 （英文）Digital Audio Principle 教学方式
■课堂讲授为主 □实验为主 □自学为主 □专题讨论为主 课程学时
及其分配 课内总学时 课内学时分配 课外学时分配
32 课堂讲课 32 课后复习 自学交流 课外自学 课堂讨论
讨论准备 试验辅导
通信工程专业课程
实验预习 课内试验 课外实验
考核方式
□闭卷 ■开卷 □口试 □实际操作 □大型作业 成绩评定
期末考试（70%）＋平时成绩（30%） 适用院系
适用专业
广播电视工程、电子信息工程、信息工程、通信工程 先修课程
预备知识
通信原理、信息论与编码
6 电子乐器数字接口 2
7 数字音频文件格式 2
8 音频处理与控制设备 4
9 音频工作站 2
合计学时 32
四.课程教学基本内容和基本要求
（一）声学基础知识
z了解声波、声音与声学的概念。
z熟悉声音的特性及物理参量、声音的主观感觉及三要素。
z了解室内声的组成及混响时间的计算。
z熟悉人耳的听觉范围以及听阈、痛阈的概念。
z重点掌握人耳的听觉特性，包括听觉掩蔽效应、听觉延时效应（哈斯效应）、双耳效应和德·波埃效应。
z了解音质的主观评价用语。
（二）音频信号的数字化
z熟悉音频信号数字化的过程，掌握均匀量化的原理。
z理解“量化”是数字音频信号产生失真的主要根源。掌握量化信噪比SNR （用分贝表示）与量化比特数n之间的关系。
z熟悉常见的音频信号采样频率及量化精度。
z了解模／数（A/D)转换器、数／模(D/A)转换器的工作原理及主要技术指标。
z了解过采样、Δ-Σ调制和噪声整形的原理。
（三）数字音频压缩编码
z熟悉数字音频压缩编码的机理。
z了解音频编解码器的性能指标和重建音频质量的评价方法。
z熟悉数字音频编码的基本方法及分类。
z掌握感知音频编码的基本原理，透彻理解子带编码的基本思想。
z重点掌握MPEG-1, MPEG-2 acc的音频编解码原理。
z了解AVS音频立体声编解码的原理和DRA多声道数字音频编解码的原理。
z了解新一代环绕多声道音频编码格式。
（四）信道编码与调制技术
z熟悉数字音频信号的处理流程
z熟悉信道编码的基本概念和分类，掌握差错控制的基本原理。
z了解RS码、CIRC码、RSPC码、警哨(Picket)码、卷积码和LDPC码的基本原理。
z熟悉数字信号的基本调制方式及作用。
z了解EFM编码、EFM +编码、17PP调制码、OFDM的基本原理。
（五）光盘存储技术
z熟悉光盘存储技术原理。
z了解光盘存储器的分类、特点以及发展概况。
z熟悉激光唱盘（CD）的数据记录和读出原理、CD-DA的存储格式。
z了解超级音频CD (SACD）和DVD-Audio。
z了解蓝光光盘（BD）的物理格式与技术特点。
（六）电子乐器数字接口
z理解MIDI的概念以及与数字音频处理技术的不同之处。
z掌握频率调制(FM）合成法、波形表合成法的合成器原理。
z了解MIDI系统中的MIDI消息输入设备、音序器、音源等设备配置和连接。
z理解SMPTE时间码、MTC时间码以及MIDI设备同步的概念。
z了解常见的MIDI应用软件。
（七）数字音频文件格式
z熟悉资源交换文件格式（RIFF）的结构。
z熟悉WAV文件格式的一般结构。
z了解MP3、MIDI文件格式及特性。
z了解RA、RM、WMA、APE、AU等音频文件格式。
（八）音频处理与控制设备
z了解音响设备的分类。
z熟悉压缩器、压限器、扩展器、噪声门、自动增益控制器的工作原理及特点。
z了解均衡器的作用、种类、技术指标，理解图示均衡器的基本原理。
z了解声反馈的产生原因及预防措施、声反馈抑制器的工作原理。
z热悉延时器、混响器、听觉激励器的作用及工作原理。
z了解调音台的基本功能、基本构成及信号流程。
（九）数字音频工作站
z熟悉数字音频工作站的主要功能、构成及应用。
z熟悉音频处理接口与计算机的连接方式、音频接口连接器的种类。
z了解AES/EBU (AES3), S/PDIF, SPDIF-2, MADI, IEEE 1394, HDMI等数字音频接口的工作原理及规范。
z了解音频设备间的同步实现。
z了解Adobe Audition 3.0, Cubase SX 3和Xuendo 3等音频处理软件的功能及使用。
五.课程内容的重点和深广度要求
《数字音频原理》课程的基本任务概括地说，是数字音频处理等等基础知识，培养利用课堂所学基本概念、原理形成实际数字音频处理等方面的能力，以提高专业素养。在教学过程中，通过课堂教育手段逐步提高学生的数字音频原理理解力和实际处理能力。同时，要对极重要的数字音频实际处理能力予以足够的重视，使学生在学完本课程期间及其后能够利用工具软件制作实际音频作品。
六.课后作业与课外辅导的要求
原则上每章后面的作业一般要求全部完成，作业量根据教学内容确定。每章讲完后至少批改作业和辅导答疑各1次，每次作业全批全改,每次集中答疑时间
不少于10分钟。
七．教材及主要参考书
教材：
1、卢官明，宗昉 编著，《数字音频原理及应用》第2版，机械工业出版社，2012年7月。
主要参考书
1、韩宪柱 编著，《数字音频技术及应用》，中国广播电视出版社，2003年1月。
八.学习方法与建议
在本课程的学习中应重视对基本概念的学习和理解，并注意对音频处理软件的实际应用。
《数字音频原理》（Digital Audio Principle）考试大纲
一.课程编号：010424
二.课程类型：限选课
课程学时：32学时/2学分
适用专业：广播电视工程、电子信息工程、信息工程、通信工程
先修课程：通信原理、信息论与编码
三.概述
1、考试目的：加强学生对基础知识的掌握，检查学生学习本课程的情况。
2、考试基本要求：
（1）声学基础知识
z了解声波、声音与声学的概念。
z熟悉声音的特性及物理参量、声音的主观感觉及三要素。
z了解室内声的组成及混响时间的计算。
z熟悉人耳的听觉范围以及听阈、痛阈的概念。
z重点掌握人耳的听觉特性，包括听觉掩蔽效应、听觉延时效应（哈斯效应）、双耳效应和德·波埃效应。
z了解音质的主观评价用语。
（2）音频信号的数字化
z熟悉音频信号数字化的过程，掌握均匀量化的原理。
z理解“量化”是数字音频信号产生失真的主要根源。掌握量化信噪比SNR （用分贝表示）与量化比特数n之间的关系。
z熟悉常见的音频信号采样频率及量化精度。
z了解模／数（A/D)转换器、数／模(D/A)转换器的工作原理及主要技术指标。
z了解过采样、Δ-Σ调制和噪声整形的原理。
v（3）数字音频压缩编码
z熟悉数字音频压缩编码的机理。
z了解音频编解码器的性能指标和重建音频质量的评价方法。
z熟悉数字音频编码的基本方法及分类。
z掌握感知音频编码的基本原理，透彻理解子带编码的基本思想。
z重点掌握MPEG-1, MPEG-2 acc的音频编解码原理。
z了解AVS音频立体声编解码的原理和DRA多声道数字音频编解码的原理。
z了解新一代环绕多声道音频编码格式。
（4）信道编码与调制技术
z熟悉数字音频信号的处理流程
z熟悉信道编码的基本概念和分类，掌握差错控制的基本原理。
z了解RS码、CIRC码、RSPC码、警哨(Picket)码、卷积码和LDPC码的基本原理。

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