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第1章 数字化的声音1

1.1 声波与信号1

1.2 乐音与傅里叶理论4

1.3 时域分析与频域分析5

1.4 数字信号与PCM音频系统7

1.4.1 采样率8

1.4.2 混叠失真9

1.4.3 量化精度10

1.5 音频编码与数据压缩12

1.5.1 无损压缩13

1.5.2 有损压缩13

1.6 数据封装与信号重建13

第2章 音频程序设计语言Pure Data17

2.1 Pd的安装与设置18

2.1.1 安装Pd18

2.1.2 Pd操作界面19

2.1.3 Pd音频系统的设置与测试19

2.1.4 Pd启动参数21

2.2 Pd的基本元素21

2.2.1 对象与程序22

2.2.2 信息与信号23

2.2.3 编辑模式与运行模式23

2.2.4 帮助文档24

2.3 使用Pd开发程序24

2.3.1 示例1“hello world”24

2.3.2 对象框与信息框26

2.3.3 信息的类型与格式26

2.3.4 对象的运行方式28

2.3.5 图形化用户接口对象29

2.3.6 注释框29

2.3.7 示例2运算器30

2.3.8 冷端与热端30

2.3.9 对象的参数31

2.3.10 “从右向左”与“深度优先”31

2.3.11 示例3正弦信号发生器33

2.3.12 “波浪号对象”34

2.3.13 音量控制35

2.3.14 示例4节拍器37

2.3.15 示例5音序器39

2.3.16 数值数组40

2.3.17 数组的设置与操作42

2.3.18 示例6包络发生器45

2.3.19 “子程序”50

2.3.20 “父程序开窗”51

2.3.21 示例7模块化合成器53

2.3.22 “？”符号的用法58

2.3.23 “抽象化”61

第3章 信号分析与音频播放63

3.1 信号分析工具63

3.1.1 示例8示波器63

3.1.2 示例9电平表64

3.1.3 示例10频谱分析器66

3.2 音频文件的播放与录制72

3.2.1 示例11基于【readsf～】的音频播放器72

3.2.2 示例12基于【writesf～】的录音程序72

3.2.3 示例13基于“Pd数组”的音频播放与录制74

第4章 音频处理技术77

4.1 滤波77

4.1.1 滤波器的类型与参数77

4.1.2 滤波器的实现79

4.1.3 示例14直流偏移滤除器81

4.1.4 示例15自动滤波器82

4.2 延时83

4.2.1 延时器的基本参数83

4.2.2 延时处理的实现84

4.2.3 示例16带反馈的延时器86

4.2.4 示例17镶边效果器87

4.2.5 示例18混响器88

4.3 动态范围处理91

4.3.1 压缩器的基本参数93

4.3.2 示例19压缩器95

4.4 傅里叶分析97

4.4.1 快速傅里叶变换与逆变换97

4.4.2 示例20基于快速傅里叶变换（FFT）的滤波器99

4.4.3 示例21声码器100

第5章 声音合成技术103

5.1 基本波形的实现103

5.1.1 正弦波103

5.1.2 方波104

5.1.3 锯齿波105

5.1.4 三角波106

5.1.5 白噪声106

5.1.6 示例22基本波形发生器107

5.2 减法合成108

5.2.1 减法合成的实现108

5.2.2 示例23减法合成器108

5.3 加法合成110

5.3.1 加法合成的实现110

5.3.2 示例24加法合成器112

5.4 调频合成114

5.4.1 调频合成的实现114

5.4.2 示例25调频合成器115

5.5 波表合成116

5.5.1 波表合成的实现116

5.5.2 示例26矢量波表合成器117

5.6 数字样本合成118

5.6.1 样本合成的实现118

5.6.2 示例27采样器120

5.7 粒子合成121

5.7.1 粒子合成的实现121

5.7.2 示例28粒子合成器124

第6章 开发交互式音频程序127

6.1 通信系统的基本概念127

6.1.1 通信链路127

6.1.2 通信模式128

6.1.3 数据传输速率128

6.1.4 传输带宽129

6.1.5 数据通信协议129

6.1.6 校验方案129

6.1.7 通信标准129

6.2 音乐设备数字化接口（MIDI）130

6.2.1 MIDI概述130

6.2.2 MIDI通信链路130

6.2.3 MIDI信息134

6.2.4 在Pd程序中使用MIDI141

6.2.5 MIDI通道信息的处理142

6.2.7 MIDI的局限性146

6.3 开放式声音控制147

6.3.1 OpenSoundControl协议概述147

6.3.2 在Pd程序中使用OSC153

6.4 常用交互设备161

附录1 MIDI信息格式169

附录2 ASCII代码表173

附录3 分贝值-功率比-振幅比对应关系175