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1、复习汉语拼音,区别形近字,练习准确地搭配词语,缩写句子。
2、以劳动或比赛为内容进行说话、听话训练。
3、独立阅读短文,练习概括中心。
4、学写建议书。
教学时间:三课时
第一课时
教学目标:同总教学要求1。
教学过程:
一、提出要求:
完成“字词句”部分的四道题。
二、练习第一题。
1、指名读题,明确要求。
2、学生自读,比较每组两个音节的声母有什么不同。
3、指名一组一组地比较声母读音。
达到区分平翘舌音、n--l、w--h、y--r的目的。
三、练习第二题。
1、指名读题。
2、学生自练,逐组区分字形并组词。
3、全班讨论,订正。
归纳出易混的形近字,一种是音同形近,一种是音异形近。
四、练习第三题。
1、指名读题。
2、学生自练,用直线搭配词语。
3、指名读,全班订正。
4、教师小结。
五、练习第四题。
1、指名读题目和例句,明确要求。
通过两个例句使学生懂得:什么是缩写句子,怎样缩写句子。
2、个人尝试练习,指名做题。
3、小组讨论。
4、全班校对订正。
第二课时
教学目标:
以劳动或比赛为话题进行听话、说话的训练。
教学过程:
一、提出要求:
1、教师提出要求。
2、学生读课本中的要求。
3、指名口述训练的内容、要求。
(内容:口述劳动或比赛的情况。
(要求:讲印象最深的;从怎样进行的、人们的表现、反应等方面讲。)
二、拓宽思路。
1、个人想自己准备讲什么。
2、指名说,互相启发。
三、指导怎样说明白,说清楚。
重点指导按劳动或比赛的过程练习说,语句通顺连贯。
四、指导怎样说得更好。
重点指导在讲清经过的基础上,讲得更全面些,讲出人们在劳动或比赛时的表现,观众的反应,注意突出给你印象深的地方。
五、在练说中指导。
1、个人练说。
2、在小组中互相说,互相纠正,补充。
3、指名说话,师生订正、补充。
六、鼓励把说的内容在课后写下来。
第三课时
教学目标:
独立阅读短文,练习分段,归纳主要内容,概括中心思想,培养独立阅读的能力和习惯。
教学过程:
一、提出要求:
指名读课本中的“阅读”要求。明确学习目标。
二、初读,了解大意。
1、自由读,想这篇短文主要讲了什么。
2、指名读,说。
三、细读,理解内容。
1、自由读,想短文内容是分几个意思讲的,在书上标出来。
2、讨论分段。
3、归纳段意。
一、讲齐白石爷爷是世界著名的大画家。
二、他从小时候学画起,长期以来勤于观察,刻苦练习。
三、齐白石爷爷终于获得了成功。
4、练习归纳全文内容。
四、再读,概括中心。
引导学生由课文内容,思考作者写这篇短文要告诉我们什么,读了这篇短文懂得了什么。中心思想最好由学生讨论得出。
中心思想:短文通过叙述齐白石爷爷长期以来是怎样勤于观察、刻苦学画的,赞扬了他勤奋刻苦的学习精神。
五、有感情地朗读。
1、自己练读。
1 把课文中的图画变成活动片
看图识字一般从图入手,也就是说将识字与认识事物结合起来。为了使学生认识事物更准确,与要学的知识联系更紧密,我们利用电教手段使图画活动起来。如第一课,要认的字是“一、三、五、七、九”,我们除了制作背景片“蓝天、香山”,还把部分红叶做成活动的。先让学生从幻灯片上观察到:秋天到了,天气凉了,叶子要落了。然后抽动叶子幻灯片,让学生观察一片片红叶从树上下落,并让学生说出这是几片红叶。然后再抽拉活动叶片,学生和老师齐数“一片一片又一片”,同时出现纯拼音句群:yi pian yi pian you yi pian,接着再落下二片、三片各一组,老师和学生齐数,同时出现纯拼音句群。这样学生头脑中形成了清楚的数字概念,而且理解了数字与数字之间的联系。再如讲“云、电、风、雨”。把“云”做成动的,开始出现的“云”是淡淡的,然后再加上事先准备的“云”片,使淡淡的云变成乌云,而且越聚越多,接着出现拼音句群“wu yun man tian”。问学生“乌云满天会出现什么情况?”接着出现后半句拼音句群“dian guang shan”。让学生通过观察了解下雨前云的变化情况,又通过拼音句群联系图画,想象着乌云聚集的背景。这样变静为动,激发了学生的观察兴趣,学生边看边读边想,对所学内容理解深、掌握快。
2 充分利用课文中提供的语言环境
看图拼音识字中的纯拼音句群,不但有利于学生继续进行拼音练习并能培养学生的初步阅读能力,更主要的是为识字教学提供了语言环境。在教学中我们采取了以下步骤:①阅读难度较大的句群时,先提出难以认读的音节练习直呼,以便在阅读拼音句子时畅通无阻。②用红笔勾出要学的生字音节,提醒学生注意。③反复诵读句群,理解句子意思。④选出用红笔标出的音节,练习生字。⑤认读生字后再移回原位,理解新字在句子中的意思。⑥朗读句群,根据不同的意思,让学生发挥想象,发展学生语言,并渗透思想教育。
3 实际演练,动中理解
看图拼音识字教学中,引导学生看懂图意是重要的教学内容。但光靠图有时理解是片面的,或者不深不透。因此还要根据课文内容的需要,运用实际演练的方法让学生在动中理解。就是在学生基本理解字义后,结合实际让学生进行操作练习,得出结论。如第六课要学的生字有“上”,句群中又同时出现了“上面”和“上来”两个词。“上面”是个表示方位的词,而“上来”是个趋向动词,为了让学生从实际生活中区别“上面”和“上来”的意思,可以请学生吧书摆在桌子上面,来理解“上面”;让学生登上讲台,登上凳子等来理解“上来”。这样本来不易讲清的两个词,变很快理解和掌握了。此外第五课的“出”和“如”、“随手关门”等词都可以在学生基本解解后,用动作表演,达到准确理解词义的目的。
4 通过口头组词造句让学生反复运用所学生字
4.1 口头组词造句是发展语言、锻炼思维的有效手段。但是如果让学生漫无边际的举例,有时反倒会造成同音滥用的现象。为了避免此种情况的发生,可以有针对性的出些练习题目,如学习“上”,可以让学生填空( )tian,( )bian,( )che,wan( ),( )ban等。
4.2 引发联想。启发学生组了“上车”这个词你还可以想到那些词?达到以“一”引“十”的效果。
4.3 选用学生组的词语造句。如在学生组了“上车”一词,马上让他用这个词说话,并引导学生把话说正确,说完整。
4.4 通过游戏方法。通过组织如“摘桃子”、“找朋友”、“钓鱼”等游戏,让学生练习组词造句。
关键词 音频信息技术;模拟音频;波形曲线
中图分类号TP391 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2013)90-0012-02
1概念
1)模拟音频和数字音频
(1)模拟音频:声音是由物体的震动产生的。物体的震动引起空气的相应运动,并向四周传播,当传到人耳时又引起耳膜的震动,通过听觉神经传到大脑,人们便可以感觉到声音的存在。由于声音具有振动性,因此当声音经过话筒的转换后,便会使电信号形成,这种形成的电信号被称为模拟音频信号,以磁的形式存储在磁带中;
(2)数字音频:数字音频是由许多0和1组成的二进制数,在磁盘中以声音文件的格式存在着,MmI和WAV是声音文件的两种格式。举例来说,在对音频的AD转换器使用过程中,经过采样、量化处理模拟音频信息后,与之相对应的各种数字音频信号便可很容易的获得。
2)数字音频重要要素分析
数字音频质量与其3个重要要素之间有着密切的联系。其3个重要要素的含义概括如下:
(1)对采样频率的概括:模拟音频到数字音频的转化过程就是采样,其实质就是在时间轴上对声音振动产生的波形曲线进行间隔性的取值。(图1 所示内容)。频率采样的单位为比,是每秒钟对声音波形振动次数的抽取。因此得知,采样频率值越高,对数字音频的音质和声音的保真度就越有提高,但同时增大了生成声音文件的字节数。我国现阶段采样频率的标准值有44.1kHz、11.025kHz;
(2)对量化数位的概括:在模拟音频到数字音频的转换过程中,量化位数就是采样数值的二进制位数。举例来说,当选用的量化位数是16时,对采样数据的表示可以是216=65536个中的任何一个二进制数。数字音频的音质会随着量化位数的增大而越来越好,且声音振动的动态范围也会随之增大。但同时也增大了生成声音文件的字节数。在对声音的动态范围进行定义时是这样进行的,即重放后声音的最高值减去声音的最低值后得到的差值。32位、8位和16位等的量化位数是目前最普遍采用的;
(3)对声道数的概括:对使用的声音通道个数进行统计的数据叫做声道数。一般的,声音的通道个数为1或者2,。这就是说当声音的通道个数是1时,往往是对声音一路波形的表示,说明是单声道。同时,当声音的通道个数为2时,往往是对声音两路波形的表示,说明是双声道。相对来说双声道的音质更好,声音更加优美动听,声音立体感效果很明显。但同时增大了生成声音文件的字节数。
上述的3个重要要素对数字音频的质量都有着很大的影响,同时也是数字音频数据量生成的决定因素。数字音频数文件据量生成的计算公式,对于WAV格式来说就是:声音文件字节数等于上述3个重要要素之积除以8。其中量化位数、采样频率的单位分别为位和Hz。“除以8”中的8表示的是字节。举例分析,对一般的模拟音频信号采样过程中,我们选用的采样频率和量化位数分别为44.1kHz和32,经过双声道4秒钟的录制后,WAV格式中声音文件的字节数=(44100×32×2×4)/8=1411200。
2数字音频文件的种类
数字音频文件的种类很多,有WAV波形、MIDI、MP3、VOC、VOX、PCM、AIFF、MOD和CD唱片等数字音频文件。在多媒体应用中数字音频文件主要有下述几种类型。
1)对WAV波形的数字奇频文件描述
WAV波形的数字奇频文件作为一种标准数字音频文件,在windows中使用中以“wav”为其扩展名。由于该种音频文件较大,因此在实际使用中,常常需要将它进行压缩使用。例如,在Auhorware多媒体设计软件中,可将WAV波形数字音频文件转换为扩展名为“.swa”的数字音频压缩文件,然后再使用。
实际使用中,常常需要将它进行压缩使用。例如,在Auhorware多媒体设计软件中,可将WAV波形数字音频文件转换为扩展名为“.swa”的数字音频压缩文件,然后再使用。
2)对MIDI音频文件的简单描述
MIDI采用合成声音技术。常见的合成声音技术有调频FM技术和波表技术。调频FM技术利用两个或多个正弦声波模拟合成各种自然声音;波表技术是预先将各种自然声音(主要是乐器的声音)录制下来,并存储在音频卡的存储器当中。MIDI音乐的播放有两种方法:一种是采用电子音乐设备,另一种是由应用音箱进行声音的播放。
3)MP3数字音频文件
MP3是MPEGLayer3的简称,它是经过高压缩比(可达12:1)压缩后的数字音频文件。
MP3数字音频的音质与高保真的CD音乐的音质相差很小,这是因为MP3数字音频文件经过高压缩比后MP3数字音频文在格放时需要经过解压缩运算,所以为了达到好的播放效果,对计算机的配置要求比较高,不过目前购置的计算机一般都可以满足上述中有关制作和播放的要求。
3音频卡
3.1音频卡的使用功能和主要类型
1)录制声音:外部声源发出的声音可以通过话筒或线路送到声卡中;
2)声音文件的播放:播放声音文件时,调出声音文件,将它进行解压缩,再经过D/A转换器(数字到模拟的转换器)进行转换,获得模拟声音信号。然后,经过放大,由音频卡输出,再经过外接的功率放大器放大,推动喇叭发出声音;
3)播放CD光盘:音频卡可与CD-ROM光盘驱动器相连,可像CD机那样播放CD光盘中的歌曲;
4)编辑与合成处理:可以对声音文件进行多种特殊效果的处理。例如:增加回音、倒波声音、淡入淡出、交换声道、声音移位(从左到右或从右到左)等;
5)控制MIDI电子乐器:计算机可以通过声卡对MIDI接口的多种电子乐器进行控制;
6)语音识别功能的运用;一般的,较高级的设备中都会有语音识别功能。音频卡的分类主要是根据其采样的量化位数大小。常见的有8位、16位和32位声卡。
3.2音频卡与外部设备的连接
音频卡与外部设备的连接如图2所示。
连接方法如下:
1)U CD―ROM接口用来连接CD―ROM光盘驱动器;
2)线路输入插孔用来连接具有线路输出的音频设备;
3)话筒输入插孔用来连接话筒;
4)线路输出插孔用来连接具有线路输入的音频设备。例如:CD机和录音机等;
5)喇叭输出插孔用来连接耳机成具有功串放大电路的音箱。游戏杆/MIDI接口用来连接游戏杆或删电子音乐设备。也可使用删套件,同时连接游戏杆和MIDI电子音乐设备。
1)音量正确调整方法及录音、播放设备的选择
(1)设置音乐属性时,找到录音机调板上的菜单选项 “音频属性”带到对话框出现时,便可在对话框中进行设置;
(2)麦克音量设置:找出“录音”栏内的“音量”并单击,设备中会调出“捕获”的对话框,如图3所示。用鼠标拖曳滑块,可以调整各种音量和左右声道音量的均衡。如果要调整其他音量,可以单击“声音属性”对话框内的其他栏中的“音量”按钮,调出“音量控制”对话框。利用该对话框,设置麦克音量;
(3)对录音、播放设备的选择:首先要确认所选设备的名称。用上述方法调出对话框之后,对声音对象进行选择。之后按动“立即转换按钮”使其出现“声音选定”的对话框。在“声音选定”对话框中的“名称”下拉列表框内对已有设置进行选择。
2)对多音的料故的处理
(1)音量加大时在菜单选项中按25%;
(2)音星降低时单击“效果”一“菜单;
(3)提高声音的播放速度时在菜单选项按“加速(too%)”;
(4)降低声音的播放速度时在菜单选项按“减速”选项;
(5)在进行回音添加时单击“添加回音”选项即可;
(6)翻转播放声音;单击“效果”一“反转”菜单选项。
参考文献
关键词: 引风机;振动;诊断;处理
中图分类号:TK223文献标识码:A文章编号:1671-7597(2012)0110158-01
热电厂有一台容量12MW,型号为DG-753.82-9型锅炉,配备有一台型号为:Y5-47No19.6D左135°引风机(额定排气流量:154096m3h,全压4059PaPa,转速960rmin,轴承温度<80℃),配用电机型号:YKK4005-6(电压:6000V,功率:280KW,额定电流:35.2A,转速:990rmin),在锅炉机组投入运行几年以来各主要设备、系统运转情况一直比较稳定,后因环保工作要求,需要提高机组脱硫除尘效率,以达到国家相关环保要求,对原有锅炉机组的脱硫除尘设施进行了脱硫除尘改造,并更换了引风机的叶轮。经过改造后,引风机出现振动情况特别严重,轴承振动值可达0.26mm以上,最高出现0.67mm,平均连续运行周期不超过3天就被迫停炉进行处理。严重威胁到了锅炉机组的安全与经济稳定运行。
大家都知道,引风机是锅炉的主要辅机,也是关键设备之一。引风机运行情况的好坏,直接关系到锅炉的长周期稳定运行(特别是单引风机锅炉机组),而引风机的振动则是影响其运行的主要因素,克服和解决引风机的振动问题,将有助于锅炉的安全稳定运行。
在火电厂的实际运行中,风机,特别是引风机由于运行条件较恶劣,故障率较高,且导致机组非计划停运或减负荷运行。一方面振动故障的诊断比较复杂,处理时间也较长;另一方面振动故障一旦发生并酿成事故,所造成的影响和后果必定是十分严重的。因此,迅速诊断风机运行中故障产生的原因并及时采取得力措施是火电厂连续安全稳定运行的保障。
1 引风机振动诊断
1.1 原因分析
引风机振动,一般来说我们首先要判断出是引风机本身在振动,还是因为带动它的电机震动导致了引风机的共振。
如果造成引风机振动的原因是因为电机震动而引起的,那么就要从以下几个方面来检查电机:1)是否单相运行引起,可断电再合闸,如不能起动,则可能有一相断电;2)是否是机械摩擦生产振动,包括定子、转子扫膛等;3)是否滚动轴承缺油或损坏;4)绕线转子异步电动机转子线圈断路;5)动动机是否接线故障;6)轴是否弯曲;7)转子或传动带是否平衡;8)联轴器有无松动;9)安装基础不平或有缺陷等等。
如果造成引风机的振动原因来自引风机本身,那么就要从以下几个方面来进行检查判断:1)转动部件(即叶轮)材料的不均匀性;2)制造加工误差产生的转子质量不平衡;3)安装、检修质量不良;4)引风机主轴与电机主轴不同心,联轴器安装的不正确;5)地脚螺栓松动,底座地脚出现裂纹,基础不牢固;6)锅炉负荷变化时引风机的运行调整不到位;7)转子磨损或损坏,前、后导叶轮磨损、变形;8)引风机变频转速没有根据烟气量及时进行调整;9)轴承及轴承座故障或已损坏;10)运行中的引风机叶轮因烟气中存在灰份导致挂灰产生不平衡;11)引风机叶轮转速达到临界转速(共振)引起振动等,都可能导致引风机在很小的干扰力作用下产生振动。
大部分的引风机振动都是因为叶轮不平衡造成的,叶轮在使用中产生不平衡的原因可大致分为两种;一是干法除尘装置引起叶轮不平衡的原因,主要以磨损为主;二湿法除尘装置影响叶轮不平衡的原因,主要以结垢(挂灰)为主。
1.2 现场检测与诊断
1.2.1 现场检测。经过对外部的调整,引风机频繁振动情况无任何好转迹象,对地脚和轴承进行检查没有发现问题。打开引风机人孔进行检查时,发现引风机叶轮上挂灰量可达到12~14mm。且挂灰量分布不均匀。
1.2.2 分析诊断。对引风机叶轮上的灰进行彻底清理后,静态启动引风机,风机运行正常,轴承振动值为0.06mm,锅炉带满负荷时引风机振动值为0.07mm,完全达到了规定要求。但在锅炉连续运行2天后,引风机轴承振动值即可超过0.15mm,重复进行引风机叶轮清灰后轴承振动值仍可保持在0.06~0.08mm。
可以看出引风机振动的主要原因是叶轮挂灰产生不平衡造成的,且叶轮上挂的灰为湿灰。分析引风机叶轮挂湿灰的原因,判断为湿法除尘器除尘的除尘效率和脱水效率低,因此造成了引风机叶轮不平衡而产生振动。
1.2.3 诊断结论。由以上分析、故障处理经验和现场检测证明,因除尘器除尘和脱水效率低致使引风机叶轮挂灰是引风机产生振动的主要原因。
2 引风机振动的处理
1)考虑到到新改建的湿法除尘器主要的除尘段为文丘里除尘、脱水段为副塔的环行集水槽。对除尘器进行检查发现,文丘里除尘器就地压力在0.15~0.3MPa之间经常发生后变动,原因是冲灰水系统采用的单母管制,有多处用水点在同一系统中,其中有水力喷射器等不稳定用水点,其根据要求不定时启动,造成了整个冲灰水系统压力的波动,冲灰水母管压力在0.45~0.8Mpa范围内进行波动,从而影响到了文丘里就地压力(文丘里除尘器就地工作水压要求≥0.25Mpa),对副塔集水槽进行检查时发现槽内堵塞严重,排水不利,这就造成了内部积水不能及时排除从而被带入引风机。
2)为保证文丘里的除尘效率,对冲灰水系统进行改造,设一文丘里除尘专用冲灰水母管,由一台冲灰泵进行独立供水,以保证文丘里工作压力要求和稳定性。控制副塔集水槽内环形喷水管压力为0.1~0.2Mpa,将环形管上喷水孔由3mm改为φ12mm,以保证槽内水流的平缓,避免水流在集水槽内发生飞溅,并保证适当的水量能及时带走沉积的灰水。
3 结束语
经过对除尘器冲灰水系统的改造和副塔环形管喷水孔的扩大后,引风机运行情况稳定,没有再次发生振动而影响到锅炉机组的正常运行。此次处理成功解决了引风机因为挂灰而产生振动的问题,保障了锅炉机组的安全与经济运行。
随着火力发电厂的不断发展,对引风机的性能要求也在提高,引风机设计和制造技术也在不断提高,所以出现的振动故障也越来越复杂,这要要求我们利用先进的检测、诊断仪器,采取科学有效的技术方法分析造成引风机组振动的原因,并制定行之有效的处理方法。
关键词: 厨房用品 声音识别技术 设计
1.声音识别技术的应用
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的一种高科技技术,语音识别已经被广泛应用于我们的生活领域。日常生活中语音识别技术的应用具有广阔的发展空间,与机器进行语音交流,让机器明白我们说什么,这是人们长期以来梦寐以求的事情,因而可以设想我们可以通过语音来控制家中的电器,而不是通过动手操作[1]。
声音是人用来沟通和认知世界的重要手段,因此声音识别的研究越来越受到人们的重视。近50年来,语音识别和语音合成有了长足的进展,使便携式的语音产品迅速地普及至各个应用领域中(如玩具,家电,汽车,手机,身份识别,广播、电视、广告、监测等)。声控技术是随着电脑的广泛应用出现的,这种崭露头角的声控技术,能给人们带来便捷服务。如伤残病人用声音就可以打开门窗、窗帘、电视机、电灯等,给严重伤残人的生活带来了极大的方便。在其他领域里,声控技术也大有用武之地。比如飞机在飞行或空战中,一旦飞行员负了伤,他可以用声音来驾驶飞机。声音识别器将飞行员的讲话声音与贮存的声音相比较,只要声音一致飞机就能自动地完成各种动作,从而化险为夷[2]。
2.国内厨房辅助用具的现状和有待解决的问题
2.1中国的厨房辅助用具产品还未达到顶峰
随着经济的发展,现如今由于工作繁忙,生活节奏快,加上餐饮业多样化发展,对厨艺不通的困扰使目前很多年轻人在自家做饭的概念正在逐渐淡化,他们不再像上一辈人一样将下厨做饭视为一种普遍的责任。很多已成家的年轻人有车又有房,装修时厨房做得越来越大,厨房设备也越来越先进,越来越复杂,但是厨房的利用率却越来越低。在这样的趋势下,不懂厨事,对厨事毫无兴趣也不是什么稀奇事。因此中国的厨房辅助用具产品发展空间大。
2.2具有较大的市场空间
据统计,现今20―35岁会做菜的人越来越少,该类似厨房辅助电子产品也很缺乏,平常人们一般使用菜谱、影碟、电子书、网上查阅等方式来进行烹饪辅助。而这些辅助用具已无法跟上当今快节奏的生活方式。调查表明现在的年轻人中因为饮食不当、食材搭配中存在误区而导致疾病者达到43%,食品安全问题令人担忧。这一系列问题无不表明厨房辅助用具市场还存在着相当大的发展空间,企业发展的不成熟和产品本身缺乏决定着厨房辅助用具的可竞争性[3]。
3.JingZhu厨房一点通设计
“JingZhu厨房一点通”设计基于声音识别系统设计的一款新厨房辅助用具,该设计针对现代社会那些对饮食的营养搭配模糊年轻人。调查表明,现今人们对产品的要求不仅仅是实现其基本的功能,更希望能够通过产品的造型、色彩和使用方式等各种设计语言与产品进行交流,从而获得全新的情趣体验和心理满足,该设计将让人们重视健康饮食的重要性,给人们的生活提供无尽的方便与乐趣,为厨房增加一个好帮手。
“JingZhu厨房一点通”设计将从造型、功能、趣味性三个方面出发,在外观上使人们感到赏心悦目,从功能上可让人们感受新时代产品的快捷与便利,造型与功能的完美结合使其富有趣味性。
3.1该设计在外观上打破传统正方立体造型,具有东方文化韵味,简洁大方。在操作上避免复杂程序,舒适方便。在功能上它弥补了利用菜谱、辅助做菜系列电子产品中的不足,大胆采用明快色调,颜色的多样化可供选择,与其整体的家居风格相协调。(如图一)
3.2“JingZhu厨房一点通”包括语音视频聊天等多项功能,想学几道拿手菜不需要拜师学艺,只要通过“JingZhu厨房一点通”搜一搜,没有经过厨艺培训的人也能做出“色、香、味”俱全的拿手好菜。会厨艺的人,可以了解、学习国内国外各地名菜的具体操作技术,了解更多关于营养最佳搭配的佳肴知识。使用该产品,可以让自己在厨房就能成为厨艺高手。“JingZhu厨房一点通”同时也是一款家庭实用的电子钟表,在未充当厨房服务用具时,可准确显示当天的时间、天气、气温等状况,还可以定时提醒烹饪时间,是一个帮助健康饮食的好保姆。(如图二)
3.3该产品具备视频功能,视频功能在当今的电子产品中完全投入了大规模的生产,在做菜的同时通过视频可以与朋友一起分享做菜的心得,在备餐时间里增加额外的乐趣,这是该产品的一大亮点。
“JingZhu厨房一点通”最大的亮点就是采用声控系统装置,声控技术是模拟人的听觉和理解系统原理实现的。声控的原理就在于当声波传到某物体的表面时,材料带电,使声音发生变化,从而制成声敏传感器,再配上语言识别系统,控制装置,就完成了。人们可利用声音代替肢体动作直接操作电子设备。这是研究内容的重点和突破。
“JingZhu厨房一点通”操作简单快捷,能提高做饭效率,简洁大方的造型与舒适操作方便相结合,它能定时提醒做饭的时间,等等,定能够成为年轻人爱不释手的产品。传统的电子产品使用干电池,而“JingZhu厨房一点通”内置锂离子电池,直接用USB连接电脑充电,简便耐用、绿色环保、安全方便。传统教做菜肴的方式通常需对着电视用笔记录,该电子厨具只需一张内存卡就可将你所要的信息依靠数据线集中到一起,而采用USB输出,使用方便。声控识别更准确,声音是震动产生的,声波在空气中传播如果遇到固体则会把这种震动传播到固体上。声控元件就是这种对震动敏感的物质,有声音时就接通(电阻变小),没有声音时就断开(电阻变得很大),再通过电路和芯片进个延时,就可以使有声音时电路接通一段时间。在我们的生活中我们所见的声控灯、声控玩具都是一个原理,只是最后接的负载不同罢了[4]。
在我们的日常生活中,误操作菜单时常发生,特别是对于触摸按键或者程序复杂的电子产品而言,由于触摸灵敏度问题和菜单之间的距离问题,误操作的烦恼总会烦扰着我们。只要你懂中文和发音基本准确,“JingZhu厨房一点通”就能识别你的需求操作相应的功能菜单,灵敏度高。
声控识别更耐玩。机器总会有衰老的时候,电子产品的按键也会随着时间和应用次数的增加而灵敏度下降。一旦遇上按键失灵,要多番周折才能重新使用。但声音识别系统属于硬件设备,相对软件和外设(屏幕、按键等)具有更强的耐用性。因此只要你能发音说话,都能很好地识别。
社会在不断进步,科技的发展也日新月异。声控系统不但使用灵活方便,而且在现有的软硬件基础上都有良好的扩展能力,有着广阔的发展空间和发展前景。随着语音识别技术的成熟与发展,“JingZhu厨房一点通”是可以实现和实践的。对企业来说,市场上这样类型的产品至今还很少,开发这样的产品很有前景,年轻人是最追求潮流,最接受新事物,最富创造力,最具可塑性的群体。对消费者而言,“JingZhu厨房一点通”的投入生产,将使年轻人的厨房生活变得更有活力,让他们更加热爱厨房,热爱生活,同时也更加热爱健康的生活。
参考文献:
[1]陈立文.智能家庭语音遥控系统的设计与实现[J].现代计算机,2008,(285).
[2]卢亚玲,谢兆鸿.基于DSP芯片实现的异常声音识别系统[J].武汉工业学院,2002,(04).
[3]郭秀颖.市场调查与预测[M].哈尔滨工程大学出版社,2009.01.
[4]郭利刚,方土富.智能声音识别技术在广播电视广告监测中的应用[J].广播与电视技术,2006,(12).
指导老师:李筠
关键词: 关机 噪声 静音
随着人们生活水平的提高,无论乡村还是城镇,各种带有声音输出的设备如电视机、音响、DVD等越来越普及,已经成为人们日常生活的必需品。有些设备在操作中如开关机或转换等,会发出较大声响,成为噪声,影响人们的情绪。因此,讨论研究如何去除这种噪声问题,比较具有实用价值。本文仔细分析了噪声产生的原因及一般设备的静音控制方法,并尝试搭配相关应用电路来消除此噪声问题。
各种带有声音输出的设备音频部分工作的通用电气框图(图1)如下:
各种有用音源经音效处理电路后,输出可控制大小的声音信号给功率放大器电路模块,经功放放大后输出给扬声器而发声。
设备在使用操作中如开关机发出的噪声,如果是由扬声器端发出的,则由此溯源,极大可能是功率放大器输出了噪声信号。由图示,导致功率放大器输出噪声信号的原因可能有如下三个:所使用的电源有突变,MCU控制不当,音效处理电路输出的声音信号有突变。
目前所使用的电源一般为开关电源,效率较高,电压较稳定,一般都有大容量储能元件来维持所需的电压、电流,不致突变;另外目前的功放器件本身也有克服开机时电压突变的措施SVR端(SupplyVoltageRejection),所以电源引起的可能性较小。
MCU控制音频功率放大器的方式主要通过MCU――GPIO管脚发出高低电平至音频功率放大器,控制执行中可能会存在电位过高、电位突变等因素导致音频功率放大器发出噪音。为避免该种原因造成的噪声,特在设备的MCU控制电路中加了钳位、防突变电路,如稳压管,阻容应用,所以MCU控制不当造成的噪声也可基本排除。
在正常工作中,音效处理电路输出的音频信号是变化的,但不会产生噪声,这是有用信号。其等效直流电位基本是固定或起伏较小,如果在设备操作中,导致该信号的等效直流电位发生突变,就产生了噪声,该噪声经音频功率放大器放大后,从而在扬声器中发出。这种突变有些是集成电路本身决定的,不易改善。
由以上分析,噪声产生的极大可能就是音效处理电路输出的音频信号在设备操作中(开机、切换、关机等)有异常突变而产生。
消除该种噪声的方式可参照设备的静音原理。措施一般有音频处理电路停止输出音频信号(辅助动作),音频功率放大器停止工作不输出声音信号(主要动作)。目前此类设备大都采用此种措施。
具体的控制方式是通过设备的MCU来执行的,设备如需要进行相应操作,则MCU在执行操作指令前,会先发出一指令,来控制音频功率放大器。以广播电视接收机为例来说,电视机在进行切换频道的操作过程中,MCU在执行换台动作前,令MCU的MUTE管脚发出一控制电位去控制音频功率放大器,让其停止工作,不输出声音,然后再执行换台动作。因此声音处理通道的信号波动即使传送到放大器,也因放大器无输出,不会产生噪声;在开机时,令MCU的MUTE管脚先发出一控制电位去控制放大器,让其滞后工作,延后输出,因此开机时的声音处理通道的信号波动即使传送到放大器,也因放大器无输出,不会产生噪声。
上述方式在设备开机等操作时非常有效,此时的MCU供电正常,工作也正常,但设备在关机后有时还是会发出噪声,这是因为设备在关机后,MCU已不能正常工作,不能给放大器控制信号使其停止工作;而放大器因有大容量储能元件,还能延时工作一段时间(虽然非常短,但对于噪声发出是足够的),也即关机后伴音电路放电时间大于MCU电路放电时间,此时伴音处理通道信号因关机造成的波动会传送到放大器,从而输出到扬声器产生噪声。
针对上述问题,现列举一控制电路来消除此种噪声。
图2是仅通过MCU来控制放大器的原理图,设备MCU发出的MUTE信号直接送至放大器的MUTE控制端。图3在图2基础上增加了一个控制电路,来实现设备关机时的噪声消除。控制电路的工作原理为在设备正常工作时,Q1不导通,此时Ua通过D2给CD1充电;在设备关机时,Ua电压消失,Q1导通,储存在CD1上的电能通过D4给放大器提供一控制点位,使放大器停止工作,无输出,从而消除噪声。
本电路适合音频功率放大器工作输出控制端(MUTE端)高电位停止工作的情形。具体的工作过程如下。
首先,该电路中有一储能电路,由储能元件CD1、三极管Q1、电阻R1、R2和二极管D2组成,储能元件CD1一般选取普通并便宜的铝电解电容;三极管Q1则为PNP的管型,导通时间越小越好;二极管D2为普通的快恢复二极管。该储能电路在设备开机时,Ua电压(直流)同时产生,Ua通过D2后会降低一个管压降(约0.6V),此时三极管Q1因b极电位高于e极,不导通。在设备正常工作时,Q1也因b极电位高于e极,不导通。此时,Q1虽不导通,但Ua会给储能元件CD1充电,即使Ua减小或消失,因D2反向截止,CD1也会储能。
其次,在设备关机时,Ua消失,Q1的b极电位也迅速减小,e极因储能元件CD1及D2的方向截止而保持原有电位,当Ueb大于一定电压(通常0.7V)时,Q1迅速导通,CD1放电,从而Q1的c极获得高电位,经D4把此高电位传送到放大器输出控制端即MUTE端口,实现放大器停止输出,噪声消除。
电路中的二极管D3用以加快Q1的导通速度,电阻R3、R4和DZ1用以防止放电电压和电流造成对放大器的冲击(有时也会产生噪声)和损伤,D1用以防止放电对MCU造成冲击或放电电位被拉低。
该电路的关键点是储能电路放电产生控制电位的时间点必须在关机造成伴音通道信号波动的时间点的前面,理论上越早越好。这样才会形成在伴音通道的信号因关机造成的波动传送到放大器之前,放大器已停止输出了的情形。
要保证储能电路放电产生控制电位的时间点必须比关机造成伴音通道信号波动的时间点提前,需要从以下几方面考虑。
一是储能电路已储能即Q1的e极有高电位存在;
二是Q1的导通要足够快;
三是电阻R1和R2取值要适当,R1选择不易太小,否则放电会太快,存在电路失效可能;也不要太大,一般选择10K≤R1≤100K,R1一般大于R2,最佳值可在具体应用试验中选取;
最后是Ua选取,最重要的就是Ua在关机时,要消失得足够快。
Ua是直流电源,一般从设备的电源次级整流电路中选取一组,该组电压不宜过高,最好在50V以下,否则可能会造成元件损伤,降低电路可靠性;关于Ua需要在关机时消失足够快,可用示波器观测,把电源次级整流电路中的每一组输出都连接至示波器,在相同参照量的情况下,进行关机操作,对比哪一组下降最快,下降最快的一组也即关机消失最快。
上述电路只是针对音频功率放大器的工作输出控制端(MUTE端)在高电位时停止输出的情形。若是音频功率放大器的工作输出控制端(MUTE端)在低电位时停止输出的情形,上述电路原理同样适用,只是在后端再增加一倒相电路即可,见图4,即可消除设备关机时的噪声。该电路的具体工作过程同前一电路(图3),这里不再赘述。
参考文献:
[1]童诗白,华成英.模拟电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2001:23-34.
[关键词]油品;损耗;降耗措施
中图分类号:TE85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0092-01
随着我国石油产业的不断发展,石油成为我国的重要战略物资,其产量和质量的高低会直接影响我国的经济需要和发展。然而一些油品的损耗现象给我国的经济带来了巨大的损失。针对我国一些大型的石化公司,其储油罐数量是相对较多的,即使万分之一的损耗率,带来的损失也是巨大的。因此,节约能源、保护环境、提高工作准确性成为目前重要的工作之一。
一、油品蒸发损耗
1、蒸发损耗
石油具有很多的特性,而蒸发性较强也其中重要的性能之一,蒸发损耗不仅会造成油品数量减少,并且还会引起一些质量问题的出现。在油品蒸发的过程中,大量的油蒸汽会散失到大气中,从而造成了空气的污染,甚至很有可能还会形成潜在的火灾危险因素。蒸发损耗贯穿于石油经营的全部流转过程和每个操作环节,因此,蒸发现象是造成油品损耗的主要原因之一。
2、小呼吸损耗
当油品在储存罐内呈现一种静止状态,由于白天阳光的热辐射,被储存罐吸收使油品及气体空间的温度持续升高,形成气体空间的膨胀和油面蒸发的加剧,使罐内的压力不断增高。当油罐内的压力达到一定值时,呼吸阀门就会自动打开,最后造成空气和油品蒸汽形成混合气体溢出罐外,造成一定程度上的损耗。经过白天阳光的辐射,到了傍晚,油罐内的温度也在持续下降,这样就会发生一个相反过程,气体收缩,形成油品蒸汽凝结落回液面的过程加剧,引起油罐内的压力下降,当油罐内的真空度达到一定的程度时,空气经过真空阀被吸入罐内,这些被吸入的空气次日又将混合着油品蒸汽溢出罐外。
3、大呼吸损耗
大呼吸损耗主要表现在油罐注入油料时,罐内液体体积增加,气体压力增强,当压力增至呼吸阀门压力极限时,呼吸阀门就会自动打开进行排气工作,相反,在注入油料时,减少罐内液体体积,使罐内压力降低,当压力降至呼吸阀负压极限时,则会吸进空气。如果油库经常会进行输转工作,油罐之间就会有较大的损耗,这样就增大了油库总的损耗量。
4、空罐油品损耗
一些经过大修后的油罐,在注入油品后,就已经开始了蒸发,一直会持续到油罐内气体空间达到饱和状态为止。如果油罐密封性不严,空气会在油罐内无限制的进行自由调节,油品的汽化现象加大,损耗也会随着加大。
5、其他形式的损耗
油品在储运的过程中除了一些蒸发的损耗,还会出现一些其他的损耗现象,比如,储运过程中的漏损。会造成漏损的主要原因是油罐和管道出现损坏或者焊接不严密、阀门填料压的不紧等等,这些都会导致油品出现漏损现象。另外,粘度较大的油品对包装容器的附着力较强,如果在这期间受到低气温的影像,损失是相对较大的。蒸发、混油、杂质等多方面的因素都会造成油品质量的下降,一些质量不达标的油品只能降级使用或者重新加工。因此,任何油品质量的降低都有可能造成一定程度上的损耗。
二、降低油品损耗的措施
由于储油类型、作业频度以及油品种类等差异,发生的损耗情况也是完全不同的。因此,针对不同情况的损耗应该采取不同的降耗措施。
1、使用合理的石油容器
建造浮顶油罐能够有效的减少油耗的损失。浮顶油罐油液面全部为浮顶所覆盖,并且同时还会随着油液面的升降而起浮。这样就会减少因温度变化的小呼吸和大呼吸所造成的损失。大力加强油罐使用的计划管理,尽可能减少不必要的倒换油罐工作。针对一些收发业务频繁的油库,应该固定吞吐油罐,尽量的保持其他油罐的稳定程度。
2、安装呼吸阀挡板
当油品在进行收发作业时,往往由于液面下降的太快,空气经过呼吸阀迅速进入罐内,气体直冲油面,使油面上的油品蒸汽浓度层被冲散。油品收发工作结束后,要尽快将发生剧烈的油面蒸发现象,使回逆呼吸损耗大为增加。为了能够有效的减少这种损耗现象,可以在呼吸阀下面加装一块挡板,空气呼吸阀迅速进入罐内,使其不能直冲液面。当空气冲击挡板之后会折向油罐内壁的四周,在呼吸阀下端安装挡板,将油罐内的空间蒸汽分层。当油罐吸入新鲜气体通过挡板时,气体就会被分散到灌顶的四周。在一些油品收发工作时,可以使用这种简单的挡板方法,从而可以将损耗降至最低,具有一定的降耗效果,根据相关的实际测试,它可以使油罐的大呼吸损耗降低到15%-35%。
3、降低温度减少损耗
对油罐进行降温处理时,可以采取绝热措施,其目的是为了减少油罐吸收阳光辐射热,减少罐内气体空间的温度变化。可以在灌顶加盖石棉板凉棚,在油罐内壁加挂一圈石棉水泥板,形成围帐空气夹套,起到防鸷透羧茸饔谩S凸薜难丈对温度的影像也是很大的,白色或者银色能够有效的反射太阳热辐射。因此,油罐刷白色或者银色颜料不仅可以防腐,还可以起到防晒作用,同时也可以减少小呼吸造成的损耗现象。
4、提高管理和操作水平
要经常保持油罐设备的清洁和维护工作,使油罐在储运过程中能够灵活、好用、不漏不渗、不损坏等等。对于一些连接管线要进行定期的检查工作,如果在检查过程中发现了问题,要及时的进行处理,避免大量跑油损失。在进行油品收发工作时,要认真操作防止冒油和洒漏现象的出现。装油和卸油时要控制好高度和油品的卸净,针对残留油量不能超过规定。计量操作、油品采样以及化验等工作,都要按照规章制度严格执行,按照国家统一规定进行。
三、总结
随着我国科学技术的不断发展,目前我国油品储运技术也在进步,针对油品的损耗现象是可以控制和降低的。这是一项长期而又艰巨的任务,需要一些复合型的技术人才,科学的掌握和了解油品损耗的规律,采取有效措施和办法,从而处理好油品损耗的各个环节,加强管理,节约点滴油料,把损耗水平降低到最少限度,为我国的经济发展做出贡献。
参考文献
[1] 郭笃魁.基于BIM的石化项目油品储运安全管理研究[D].华中科技大学,2013.
[2] 李少雄.500万吨/年炼油厂油品储运损失分析及改进措施[D].华东理工大学,2014.
[3] 陈杰,赵广明.降低油品储运损耗改善大气环境[J].石油化工环境保护,2002,02:32-34.
[4] 袁小斌.浅谈油品储运过程中的主要环保问题与对策[J].石油化工环境保护,2000,01:48-53.
然而,单张烫印可以在生产过程中随时抽样检查,卷对卷烫印却无法做到,只能在烫印过程中实时监控烫印质量,通过及时发现问题和解决问题来控制产品质量。以往,对于卷对卷烫印质量的实时监控,一般通过借助频闪仪作为辅助工具进行人眼观察,但这种方式往往顾此失彼,且长时间的人眼观察也容易使操作人员产生视觉疲劳,从而导致一些烫印质量问题无法被发现。更重要的是,人眼观察不能及时记录产生质量问题的准确位置,从而影响后工序的生产效率。为此,智能视觉品检系统应运而生。借助智能视觉品检系统的电子眼监测不但能避免上述问题,还能实现整个生产流程上下游工序质量信息化的传递和管理。因此,卷对卷烫金机一定要配置高效率的智能视觉品检系统。
然而,目前基于智能视觉品检系统的卷对卷烫印在线品检技术还不太成熟,各烟包印刷企业大都是在生产实践中总结经验,形成自己的一套解决方案。下面,笔者就我公司在卷对卷烫印在线品检过程中所遇到的问题及解决方案进行分析,希望对同行有所帮助和启发。
采用双系统多工位相机
色墨印刷的彩色图像和电化铝烫印箔烫印(普通烫和全息烫)的图像是属于两种不同特性的光学图案,单系统单相机的方式无法兼顾两者的成像要求。如图1所示,在单系统单相机智能视觉品检系统下,拍摄好能比较的印刷图案后,全息烫印图案就无法进行对比识别(如图1a);同样,拍摄好能比较的全息烫印图案后,印刷图像就无法进行对比识别(如图1b)。因此,需要借助分布检测的方式,采用两组系统四个相机,每组系统应用不同拍摄角度的方式,同时借助图像处理软件将两组系统的拍摄图像联合在一起进行对比检测,这样才能在烫印过程中准确地在线识别出烫印图案的瑕疵。
两组系统在卷对卷烫金机上的安装角度应相差30°左右,可以利用烫金机上导纸辊的圆弧来确定相机的安装角度,如图2所示。
烫印压力过大的检测方法
目前的智能视觉品检系统只能对印刷图案的瑕疵、烫印图案的残缺和全息图案位置的偏移进行检测,而对于烫印压力过大的隐性问题则无法检测。这主要是因为当烫印压力过大时,纸张纤维会发生断裂,而这种断裂现象从纸张表面无法观察到,需从背面打光才能看到,所以从纸张表面拍照的智能视觉品检系统不能发现这种烫印质量问题。此时,就需要借助一些常规的检测手段来完成,针对平压平式卷对卷烫金机,采用LED光源背面打光的方式来对烫印压力过大问题进行在线检测;针对圆压圆式卷对卷烫金机,则采用频闪光源背面打光的方式来对烫印压力过大问题进行在线检测。背打光源安装位置如图3所示。
烫印质量缺陷的标识管理
对于卷对卷烫印生产方式,当智能视觉品检系统发现烫印过程中出现质量缺陷时会自动报警,此时必须停机对质量缺陷进行人工处理,处理完毕后有质量缺陷的印品是不能被剔除的,而是继续卷入纸卷。那么,此时就需要对质量缺陷的位置进行标识管理。笔者从生产实践中得出的管理经验是,采用智能结合人工的方式比较有效,即在处理质量缺陷的同时对其位置进行标识(如图4所示),这种标识方法既简单,又能提醒下工序进行区别处理,以达到提高生产效率的目的。同时,智能视觉品检系统需具备发现质量缺陷且自动记录质量缺陷位置的能力,并生成质量缺陷报表传递到下工序的系统中,以方便剔除和隔离(烫印质量缺陷位置信息传递流程如图5所示)。
纸卷拼接对位标识
在卷对卷烫印生产方式中,当单卷纸运行至尾端需对纸卷进行拼接时,虽然卷对卷烫金机都配置有自动套准系统,但该系统跟踪印刷标识的工作是边跟踪边调整的过程,而这个过程是在生产运行中完成的,所以纸卷拼接如不遵循一定规律,势必会造成纸张的浪费和废品的增加。因此,正确的做法应是在印刷拼版外的纸边上,每排印刷单元对称印刷上拼接线,这样在对位拼接时,沿烫印卷和待烫印卷上相同单元处的拼接线划断,烫印卷的拼接线作为终止线,待烫印卷的拼接线作为起始线,再将两卷终止线和起始线拼接在一起,这样就能基本保证拼接之后新烫印卷的快速过渡,从而最大限度地降低拼接废品。
另外,如果拼接接头存在于纸卷之中,有必要在纸卷上对其位置进行标识(如图6所示),这样可以提醒分条、模切、裁切、读数等后工序操作人员注意。这些看似较小的问题如不加以防范和注意,势必会对下工序造成停机等增加废品率和降低生产效率的质量事故。
在线品检系统的缺陷
卷对卷烫印在线品检系统作为卷对卷生产方式最重要的品检手段,虽发挥了控制产品质量的主要作用,但其也存在一定缺陷,主要体现在以下两个方面。
一方面,目前国内外的在线品检系统都无法对凹凸烫印工艺中凹凸高度的一致性进行有效检测。在凹凸烫印生产过程中,因烫金版或烫金底模长时间磨损会导致烫印凹凸高度逐渐降低,直至接烫效果,但由于目前的智能视觉品检系统均不具备3D扫描的功能,因此无法对这种变化进行检测,只能依靠眼观手摸的传统手段结合生产中总结的相关经验来实现质量控制。
关键词:音频;压缩;编码
中图分类号:TP317.4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 18-0000-01
Analysis of the Multimedia Applications for Audio Processing Technology
Deng Yanzhi
(Yangtze University,College Engineering&Technology,Jingzhou 434020,China)
Abstract:In this paper,widely used in the computer field a variety of Audio Processing technology to the analysis,while details of the sound signal,audio encoding and compression technology,knowledge and application.
Keywords:Audio;Compression;Encoding
一、声音信号基础
声音是一种连续波,其是通过介质传播的一种连续波,其具有四个特点,主要表现在时间上的连续性和幅度上的连续性、反射性、折射性、衍射性。正是有这些特性才能使得人们可以感知声音信号。根据不同声音的特性分为不规则声音、规则声音。其中不规则声音指不包含任何信息的噪声。而规则声音则分为语音、音乐和音效。其中,语音是具有语言内涵和人类约定俗成的特殊媒体,主要用于说明、回答、叙述;音乐是规范化、符号化的声音,在系统中起提示和加强效果的作用;音效是指人类熟悉的其他声音,如自然界的各种声音。
声音信号的基础源于三要素:(1)音调:人对声音频率的感觉反映为音调的高低,其由声音信号的基音所决定。基音指声音信号中的主频率,即声音信号每秒钟变化的次数,频率快则音调高,频率慢则音调低。(2)音色:是辨别声音的特征,通过音色能区分自然界不同的声源,是音乐中极为吸引人、能直接触动感官的重要表现手段。其由混入基因的泛音(声音信号中的高次谐波分量)所决定。高次谐波越分量越丰富,频率范围越宽,音质也就越好。(3)音强:又称为响度,用来描述声音的强弱,取决于声音的振幅的大小,振幅越大,音越强;振幅越小,音越弱。
二、音频信号处理的方法
声音信号是连续的模拟信号,由于计算只能处理二进制数字信号,因此在计算机处理音频信号之前,必须将模拟信号数字化。音频信号的处理,应从以下几个环节把握:
(一)音频文件的存储格式。音频数据必须以一定的数据格式存储在磁盘或其他媒体上,以便于声音的传播。比较流行的主要有以下几种:(1)WAV文件格式:用于PC机上的波形文件格式,其支持各种采样频率和样本精度的声音数据,并支持音频数据的压缩;(2)Au文件格式:用于UNIX工作站上的文件格式;(3)Mp3文件格式:采用MP3格式压缩的文件格式;(4)Rm文件格式:由RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式,主要用于在低频广域网上实时传输活动视频影像;(5)AVI文件格式:是Audio、Video Interleaved(音频视频交错)的英文缩写,其允许视频和音频交错在一起同步播放,用不同压缩算法生成的AVI文件,必须使用相应的解压缩法才能播放出来。
(二)声音质量的度量。声音的质量可以用声音信号的带宽和动态范围来衡量,音频信号的频带越宽,所包含的音频信号分量越丰富,音质越好;动态范围越大,信号强度的相对变化范围越大,音响效果越好。声音质量等由高到低依次是:DAT(数字音频磁带)――CD(唱片)――FM(调频广播)――AM(调幅广播)――数字电话。
(三)音频信号压缩技术。音频压缩技术的质量和容量取决于三个重要因素:(1)采样频率,指一秒钟内采样的次数,频率越高,数字化后的音频质量越高,存储容量也就越大;(2)量化位数,表示采样值的二进制的位数,其反映采样值的精度。量化位数越多,量化值截止接近于采样值,精度就越高,信息存储量也就越大。(3)声音信息的声道数目,指记录为一组波形(单声道)、两组波形(双声道)和多组波形(多声道)。
音频压缩技术按照压缩方案不同,分为时域压缩、子带压缩、变换压缩以及多种技术相互融合的混合压缩等。时域压缩技术,是直接针对音频PCK码流的样值进行处理,一般用于语音压缩和低码率应用的场合;子带压缩技术,是根据语音信号不同的频段,将信号分解为若干子频带内的分量之和,根据其不同的分布特性,对各子带分量采取不同的压缩策略以降低码率,主要应用于数字声音节目和数字化广播;变换压缩技术,是对一段音频数据进行“线性”的变换,对所获得的变换域参数进行量化、传输,采用的变换有DFT、DCT和MDCT等。
三、音频信号编码调制
(一)增量调制(DM)。增量调制是一种预测编码技术,是对实际的采样信号与预测的采样信号之差的极性进行编码,将极性变成0和1的取值之一。如果实际的采样信号与预测的采样信号之差的极性为“正”,则用1表示,相反,则用0表示。也称为“1比特系统”。自适应增量调制ADM:使增量调制器的量化阶能随输入信号自动调整。
(二)自适应脉冲编码调制(APCM)。根据输入信号幅度的均方根值的变化来改变量化增量的一种编码技术。
(三)差分脉冲编码调制(DPCM)。利用样本与样本之间存在的信息冗余度来进行编码的一种数据压缩技术。根据过去的样本估算下一个样本信号的幅度大小,这个值称为预测值,然后对实际信号值与预测值之差进行量化编码,从而就减少了表示每个样本信号的位数。
(四)自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)。一是利用自适应的思想改变量化增量的大小;二是使用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值,使实际样本值和预测值之间的差值总是最小。
(五)子带编码(SBC)。使用一组带通滤波器将信号的频带分成若干个连续的频段,称为子带,然后分别对子带中的音频信号采用单独的编码方案去编码。将子带代码复合起来在信道上传输,译码时,将子带代码单独译码后组合起来还原为初始音频信号。
声音是携带信息的极其重要的媒体,是人们用来传递信息最方便、最熟悉的方式。在多媒体产品中,声音是必不可少的对象,同时随着多媒体信息处理技术的发遽,音频处理技术也得到了广泛的应用,因此对声音技术的熟练运用,将会使人们更加形象、更加直观地认识产品所表现的内容。
参考文献:
[1]鲁宏伟,汪厚祥.多媒体计算机技术(第2版)[M].电子工业出版社,2004,7