数字音频原理及应用 第4版 教学大纲

数字音频技术DigitalAudioTechnology课程编号：B0211063S学 分：2开课学院：通信与信息工程学 时：32适用专业：广播电视工程专业先修课程：电路分析基础，通信原理课程类别：专业课课程性质：必修一、课程性质二、课程目标（一）课程目标具体课程目标如下：课程目标1：了解声学基础知识，掌握数字音频数据的分析、存储、控制等相关软硬件设备的构成及各部分功能。课程目标2：熟悉数字音频信号数字化基本原理，掌握并理解数字音频数据的处理、编码、调制、传输、存储等技术的基本原理。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑关系课程教学目标所支撑的毕业要求具体的毕业要求指标点内容课程目标11、工程知识1-4掌握广播电视工程及相关领域的专业知识以及数学模型方法，能够将其应用于解决通信领域复杂工程问题。课程目标2课程目标33、设计/开发解决方案3-3能针对广播电视工程及相关领域复杂工程问题，综合利用专业知识，提出解决方案。设计方案应综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的影响。三、课程教学内容及基本要求（一）课程教学内容及知识模块顺序1．知识单元一：声学基础（4学时）（1）知识点一：音频技术概述（2）知识点二：声音参数和度量（3）知识点三：人耳听觉特性（4）知识点四：室内声（5）对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标1。2．知识单元二:音频信号的数字化（6学时）（1）知识点一：采样定理（2）知识点二：A/D和D/A转化器（3）知识点三：过采样、Δ-Σ调制和噪声整形技术教学基本要求：D/A转换器的工作原理及主要技术指标；了解过采样、△-∑调制和噪声整形技术的原理和方法。对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标2、3。3．知识单元三：数字音频压缩编码（6学时）（1）知识点一：数字音频压缩编码机理（2）知识点二：波形编码（3）知识点三：变换编码（4）知识点四：子代编码（5）知识点五：感知编码（6）知识点六：数字音频编码标准（7）知识点七：AVS编码标准教学基本要求：MPEG-1MPEG-2AAC对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标2、3。4．知识单元四：数字音频调制技术（4学时）（1）知识点一：数字音频误码产生的原因及特点（2）知识点二：RS码（3）知识点三：交织技术（4）知识点四：RSPC码（5）知识点五：数字音频调制码（6）知识点六：COFDM技术教学基本要求：了解数字音频信号误码产生的原因及特点；重点掌握RS码和RSPC码；了解EFM、EFM＋、17PP等调制码；了解COFDM的基本原理。对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标2、3。5．知识单元五：光盘存储技术（2学时）（1）知识点一：CD及其记录原理（2）知识点二：DVD-Audio（3）知识点三：光盘扩容技术（4）知识点四：蓝光光盘（BD）教学基本要求：CDCD-DADVD-Audio（BD）对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标1、2。6．知识单元六：电子乐器数字接口MIDI（2学时）（1）知识点一：MIDI概念（2）知识点二：MIDI合成器原理（3）知识点三：MIDI系统教学基本要求：掌握MIDI与数字音频处理技术的不同之处；重点掌握频率调制（FM）合成法、波形表合成法MIDIMIDI1、23。7．知识单元七：数字音频文件格式和接口标准（２学时）（1）知识点一：资源交换文件格式（RIFF）（2）知识点二：数字音频文件格式（3）知识点三：数字音频接口标准教学基本要求：掌握资源交换文件格式（RIFF）的结构；重点掌握WAV、MP3、MIDI文件格式及特性；了解RRMWAEUASBAS3SDSDFD、IEEE1394HDMI对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标1。8．知识单元八：音频处理控制设备和软件（2学时）（1）知识点一：动态处理设备（2）知识点二：均衡器（3）知识点三：声反馈抑制器（4）知识点四：效果处理器（5）知识点五：听觉激励器（6）知识点六：调音台教学基本要求：对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标1、2。9．知识单元九：数字音频工作站（2学时）（1）知识点一：数字音频工作站的组成（2）知识点二：数字音频接口标准（3）知识点三：音频设备间的同步（4）知识点四：音频处理软件教学基本要求：对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标1、2。10．知识单元十：数字声音广播（2学时）（1）知识点一：DAB系统（2）知识点二：DRM系统（2）知识点三：CDR系统教学基本要求：了解DAB及DAB+系统的工作原理、技术参数、覆盖方式；了解调幅广播的发展历程；了解CDR调频段数字音频广播系统的构成及关键技术；熟悉DAB及DAB+系统的构成及特点；熟悉DRM及DRM+系统的构成及其技术特点。对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标1、2、3。11．知识单元十一：音频测量与分析（2学时）（1）知识点一：输入/输出阻抗的测量（2）知识点二：电平测量（3）知识点三：增益测量（4）知识点四：串音和隔离度测量（5）知识点五：噪声测量（6）知识点六：频率特性的测量（7）知识点七：信号频谱分析（8）知识点八：非线性失真的测量（9）知识点九：眼图及抖动的测量教学基本要求：/dBdBm、dBμ、dBVdBFS对课程目标支撑的说明：本知识单元支撑课程目标1、2、3。（二）课程的重点、难点及解决办法A/DD/ACOFDMCDDVDDABCMMB（或音乐），引入频率调制和波形表合成法，即，MIDI系统。（解决办法：（三）实验实践环节及基本要求本课程不设课内实验。（四）课程思政教学设计教学内容思政目标思政素材融入方式评价方法数字音频信号编码强化辩证思想，引导学生利用科学辩证的观点分析和解决问题数字音频信号的压缩编码和差错控制编码的有效性和可靠性之间对立统一关系教师讲授、学生讨论问卷调查光盘存储技术题。相比于VCD，DVD在提高存储容量方面做出的改进问卷调查、学习汇报音频设备间的同步增强学生规则意识、协同合作意识数字音频系统同步引申到社会生活中同步的重要性教师讲授问卷调查学习讨论音频编码标准创新DRA多声道数字音频编解码标准教师讲授问卷调查、学习汇报数字音频压缩编培养学生具体子带编码教师教授、问题引导学习汇报码问题具体分析的思维，激发学生创新意识四、教学方法启发式教学：针对重要知识点采用提出问题、分析问题、解决问题的思路进行授课,潜移默化地培养学生的相应能力。五、课程教学内容、学时分配、教学方法与课程目标对应关系教学内容学时分配教学方法课程目标讲课声学基础4讲授式、启发式课程目标1音频信号数字化4讲授式、启发式、案例式课程目标2、3数字音频压缩编码6讲授式、启发式、案例式、研讨式课程目标2、3数字音频调制技术4讲授式、启发式、案例式、研讨式课程目标2、3光盘存储技术2讲授式、案例式课程目标1、2电子乐器数字接口2讲授式、启发式、案例式、、3数字音频文件格式和接口标准2讲授式、案例式课程目标1音频处理控制设备和软件2讲授式、案例式课程目标1、2数字音频工作站2讲授式、案例式课程目标1、2数字声音广播2讲授式、研讨式、、3音频测量和分析2讲授式、启发式、研讨式、、3总计32六、本课程与其它课程的联系与分工七、教材、教学参考资料和网络资源（一）教材[1]卢官明，宗昉．数字音频原理及应用（第3版）．机械工业出版社，2017年（二）主要参考书[1（201[22005[3．2003（三）网络资源无。八、课程考核（一）课程成绩构成与要求本课程采用闭卷考试方式，学业成绩构成为平时成绩占30%，期末考试占70%。平时成绩主要包括作业、出勤等。（二）课程考核方式及其权重分配课程教学目标达成考核评价方式及其权重分配表课程目标支撑课程总目标权重课程考核方式备注作业及出勤期末考试0.30.7课程目标10.20.30.2本部分权重用于评价各教学环节对课程各子目标达成度的计算课程目标20.60.40.5课程目标30.20.30.3合计1.01.01.0（三）相关考核环节评价标准作业评分标准课程目标评分标准权重90-10080-8960-790-59按时完成并提按时完成并提按时完成并未在规定时1课程目2（支撑毕业要求1-4）理论和原理清晰，作业态度认真。理论和原理较清晰，作业态度较认真。提交或补交，基本概念，理论和原理较模糊，或未完成规定数量的作业或偶尔旷课，态度尚可。50%21度不认真。按时完成并提按时完成并提按时完成并未在规定时交，针对广电交，针对广电提交或补交，间内提交或题，能够熟练题，能够较为补交针课程目标3（支撑毕业要求指标点3-3）识，设计并提出解决方案，熟练利用专业知识，设计并案，作业态度较认真。难以利用专并提出解决成规定数量的作业或偶率超过50%或旷课次数9尔旷课，态度尚可。较多，态度不认真。期末考试评分标准课程目标评分标准权重90-10080-8960-790-59课程目标1：了解声能够掌握声学基础知识、数字音频信号数理，熟练掌握数字音频数据控制等相关软硬件设备的构成及各部分功能、数字音频数据的处理、编码、调制、传输、存储等技术的基本原理。较为正确地声学基础知识、数字音频信号数字化基本原理，较为熟练地掌握数字音析、存储、控制等相关软硬件设备的构成能、数字音频数据的处理、编码、调制、传输、存储等技术的基本原理。基本掌握声学基础知识、数字音频信号数字化基本原理，基本掌握数字音频数据的分析、存储、控制等相关软硬件设备的构成及各部分功能、数字音频数据的处理、编码、调制、传输、存储等技术的基本原理。对声学基础知识、数字音频信号数字化基本原理掌握较差，不能准确理解数字音频数据的分析、存储、控制等相关软硬件设备的构成及各部分功能、数字音频数据的处理、编码、调制、传输、存储等技术的基本原理。学基础知识，掌握数字音频数据的分析、存储、控制等相关软硬件设备的构成及各部分功能。课程目标2：熟悉数字音频信号数字化49基本原理，掌握并理解数字音频数据的处理、编码、调制、传输、存储等技术的基本原理。（支撑毕业要求指标点1-4）课程目标3：熟悉不深入理解不同应用场景下音频系统的性能需求，熟练掌握数字音频技术原理及主要分析设计方法，能够特定应用和需求提出数字音频系统设计方案并进行性能优化，且设计方案正确、合理且有效，设计方案能够全会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的影响。较为准确地理解不同应用场景下音频系统的性能需求，较为熟练掌握数字音频技术原理及主要分析设计方法，能够针对特应用和需求提出数字音频系统设计方案并化，设计方案理，设计方案能够较为全面地考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的影响。基本理解不同