Tài liệu Xử lý âm thanh, hình ảnh

XỬ LÝ ÂM THANH, HÌNH ẢNH

CHƯƠNG 1 KỸ THUẬT XỬ LÝ ÂM THANH


1.1 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ÂM THANH


1.1.1 Giới thiệu sơ lược về âm thanh & hệ thống xử lý âm thanh


1.1.1.1 Đặc tính của âm thanh tương tự [1]


Mục đích của lời nói là dùng để truyền đạt thông tin. Có rất nhiều cách mô tảđặc điểm
của việc truyền đạt thông tin. Dựa vào lý thuyết thông tin, lời nói có thểđược đại diện bởi thuật
ngữ là nội dung thông điệp, hoặc là thông tin. Một cách khác để biểu thị lời nói là tín hiệu mang
nội dung thông điệp, như là dạng sóng âm thanh.


Hình 1.1 Dạng sóng của tín hiệu ghi nhận được từ âm thanh của người


Kỹ thuật đầu tiên dùng trong việc ghi âm sử dụng các thông số về cơ, điện cũng như
trường có thể làm nên nhiều cách thức ghi âm ứng với các loại áp suất không khí khác nhau. Điện
áp đến từ một microphone là tín hiệu tương tự của áp suất không khí (hoặc đôi khi là vận tốc). Dù
được phân tích bằng cách thức nào, thì các phương pháp khi so sánh với nhau phải dùng một tỉ lệ
thời gian.


Trong khi các thiết bị tương tự hiện đại trông có vẻ xử lý âm thanh tốt hơn những thiết bị
cổđiển, các tiêu chuẩn xử lý thì hầu như không có gì thay đổi, mặc dù công nghệ có vẻ xử lý tốt
hơn. Trong hệ thống xử lý âm thanh tương tự, thông tin được truyền đạt bằng thông số liên tục
biến thiên vô hạn.


Hệ thống xử lý âm thanh số lý tưởng có những tính năng tương tự như hệ thống xử lý âm
thanh tương tự lý tưởng: cả hai hoạt động một cách “trong suốt” và tạo lại dạng sóng ban đầu
không lỗi. Tuy nhiên, trong thế giới thực, các điều kiện lý tưởng rất hiếm tồn tại, cho nên hai loại
hệ thống xử lý âm thanh hoạt động sẽ khác nhau trong thực tế. Tín hiệu số sẽ truyền trong khoảng
cách ngắn hơn tín hiệu tương tự và với chi phí thấp hơn. Trong giáo trình này, tập trung đề cập
đến hệ thống số xử lý âm thanh.


Thông tin dùng để truyền đạt của âm thoại về bản chất có tính rời rạc [2], và nó có thể
được biểu diễn bởi một chuỗi ghép gồm nhiều phần tử từ một tập hữu hạn các ký hiệu (symbol).
Các ký hiệu từ mỗi âm thanh có thểđược phân loại thành các âm vị (phoneme). Mỗi ngôn ngữ có
các tập âm vị khác nhau, được đặc trưng bởi các con số có giá trị từ 30 đến 50. Ví dụ như tiếng
Anh được biểu diễn bởi một tập khoảng 42 âm vị.


Tín hiệu thoại được truyền với tốc độ như thế nào? Đối với tín hiệu âm thoại nguyên thủy
chưa qua hiệu chỉnh thì tốc độ truyền ước lượng có thể tính được bằng cách lưu ý giới hạn vật lý
của việc nói lưu loát của người nói tạo ra âm thanh thoại là khoảng 10 âm vị trong một giây. Mỗi