互動式音頻程式開發

《互動式音頻程式開發》是2018年8月人民郵電出版社出版的圖書，作者是童雷、韓柯。

基本介紹

• 書名：互動式音頻程式開發
• 作者：童雷、韓柯
• 出版社：人民郵電出版社
• 出版時間：2018年8月
• 頁數：175 頁
• 定價：69 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787115475060

內容簡介

這是一本關於如何為電子音樂、數字互動藝術開發音頻程式的圖書。該書從聲學、數字

音頻以及計算機通信基礎入手，結合Pure Data示例程式分類講解各種聲音合成與實時處理技術的實現方法，並介紹如何通過支持 MIDI、OSC 協定的互動設備為程式增加互動形式，幫助聲音設計師與藝術創作者完成互動式的聲音作品。

圖書目錄

第 1章　數位化的聲音 1

1.1　聲波與信號　1

1.2　樂音與傅立葉理論　4

1.3　時域分析與頻域分析　5

1.4　數位訊號與PCM音頻系統　7

1.4.1　採樣率　8

1.4.2　混疊失真　9

1.4.3　量化精度　10

1.5　音頻編碼與數據壓縮　12

1.5.1　無損壓縮　13

1.5.2　有損壓縮　13

1.6　數據封裝與信號重建　13

第　2章 音頻程式設計語言Pure Data　17

2.1　Pd的安裝與設定　18

2.1.1　安裝Pd　18

2.1.2　Pd操作界面　19

2.1.3　Pd音頻系統的設定與測試　19

2.1.4　Pd啟動參數　21

2.2　Pd的基本元素　21

2.2.1　對象與程式　22

2.2.2　信息與信號　23

2.2.3　編輯模式與運行模式　23

2.2.4　幫助文檔　24

2.3　使用Pd開發程式　24

2.3.1　示例1“hello world”　24

2.3.2　對象框與信息框　26

2.3.3　信息的類型與格式　26

2.3.4　對象的運行方式　28

2.3.5　圖形化用戶接口對象　29

2.3.6　注釋框　29

2.3.7　示例2運算器　30

2.3.8　冷端與熱端　30

2.3.9　對象的參數　31

2.3.10　“從右向左”與“深度優先”　31

2.3.11　示例3正弦信號發生器　33

2.3.12　“波浪號對象”　34

2.3.13　音量控制　35

2.3.14　示例4節拍器　37

2.3.15　示例5音序器　39

2.3.16　數值數組　40

2.3.17　數組的設定與操作　42

2.3.18　示例6包絡發生器　45

2.3.19　“子程式”　50

2.3.20　“父程式開窗”　51

2.3.21　示例7 模組化合成器　53

2.3.22　“$”符號的用法　58

2.3.23　“抽象化”　61

第3章　信號分析與音頻播放　63

3.1　信號分析工具　63

3.1.1　示例8示波器　63

3.1.2　示例9電平表　64

3.1.3　示例10頻譜分析器　66

3.2　音頻檔案的播放與錄製　72

3.2.1　示例11 基於【readsf～】的音頻播放器　72

3.2.2　示例12基於【writesf～】的錄音程式　72

3.2.3　示例13基於“Pd數組”的音頻播放與錄製　74

第4章　音頻處理技術　77

4.1　濾波　77

4.1.1　濾波器的類型與參數　77

4.1.2　濾波器的實現　79

4.1.3　示例14直流偏移濾除器　81

4.1.4　示例15自動濾波器　82

4.2　延時　83

4.2.1　延時器的基本參數　83

4.2.2　延時處理的實現　84

4.2.3　示例16帶反饋的延時器　86

4.2.4　示例17鑲邊效果器　87

4.2.5　示例18混響器　88

4.3　動態範圍處理　91

4.3.1　壓縮器的基本參數　93

4.3.2　示例19壓縮器　95

4.4　傅立葉分析　97

4.4.1　快速傅立葉變換與逆變換　97

4.4.2　示例20基於快速傅立葉變換（FFT）的濾波器　99

4.4.3　示例21聲碼器　100

第5章　聲音合成技術　103

5.1　基本波形的實現　103

5.1.1　正弦波　103

5.1.2　方波　104

5.1.3　鋸齒波　105

5.1.4　三角波　106

5.1.5　白噪聲　106

5.1.6　示例22 基本波形發生器　107

5.2　減法合成　108

5.2.1　減法合成的實現　108

5.2.2　示例23 減法合成器　108

5.3　加法合成　110

5.3.1　加法合成的實現　110

5.3.2　示例24加法合成器　112

5.4　調頻合成　114

5.4.1　調頻合成的實現　114

5.4.2　示例25調頻合成器　115

5.5　波表合成　116

5.5.1　波表合成的實現　116

5.5.2　示例26矢量波表合成器　117

5.6　數字樣本合成　118

5.6.1　樣本合成的實現　118

5.6.2　示例27採樣器　120

5.7　粒子合成　121

5.7.1　粒子合成的實現　121

5.7.2　示例28粒子合成器　124

第6章　開發互動式音頻程式　127

6.1　通信系統的基本概念　127

6.1.1　通信鏈路　127

6.1.2　通信模式　128

6.1.3　數據傳輸速率　128

6.1.4　傳輸頻寬　129

6.1.5　數據通信協定　129

6.1.6　校驗方案　129

6.1.7　通信標準　129

6.2　音樂設備數位化接口（MIDI）　130

6.2.1　MIDI概述　130

6.2.2　MIDI通信鏈路　130

6.2.3　MIDI信息　134

6.2.4　在Pd程式中使用MIDI　141

6.2.5　MIDI通道信息的處理　142

6.2.7　MIDI的局限性　146

6.3　開放式聲音控制　147

6.3.1　OpenSoundControl協定概述　147

6.3.2　在Pd程式中使用OSC　153

6.4　常用互動設備　161

附錄1　MIDI信息格式　169

附錄2　ASCII代碼表　173

附錄3　分貝值-功率比-振幅比對應關係　175