1、多媒體應(yīng)用技術(shù)數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識第1頁，共65頁。（一）、數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識1、聲音的本質(zhì)聲音是一種物理現(xiàn)象，它是產(chǎn)生于發(fā)聲物體或發(fā)聲器官，通過空氣、水或物體中分子的震動傳播的一種縱向波。模擬音頻技術(shù)是以模擬電壓的幅度來表示聲音的強弱。振幅和頻率是描述聲音的兩個基本參數(shù)。振幅指聲波的波峰與波谷之間的距離，它反映聲音能量原大小。聲音的頻率指每秒鐘聲波的震動次數(shù)，它反映聲音的音調(diào)。第2頁，共65頁。（一）、數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識2、音頻的概念模擬音頻 磁帶 膠木唱片 聲音是機械振動，振動越強，聲音越大，模擬音頻技術(shù)是以模擬電壓的幅度來表示聲音的強弱。數(shù)字音頻 計算機存儲的數(shù)字化音頻信息 數(shù)字音頻是通過采樣和

2、量化把模擬量表示的音頻信號轉(zhuǎn)換成許多二進(jìn)制數(shù)字1和0組成的數(shù)字音頻文件。第3頁，共65頁。（一）數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識3、聲音的三要素 表示聲音性質(zhì)的基本因素中“聲調(diào)”、“響度”、“音色”被稱為聲音的三要素聲調(diào)：聲調(diào)的高低主要是非功過由頻率的高低決定，頻率 高的聲音稱為高音，頻率低的聲音稱為低音，人的 耳朵所能感知的聲音范圍一般為20Hz20kHz。響度：響度就是聲音的大小，人耳對聲波的感覺是聲波對 人耳鼓膜的刺激強弱，刺激強的聲音就是在的聲 音，刺激弱的聲音就是小的聲音。音色：是指兩個聲音的大小和音調(diào)相等的情況下，其聲音 有不同的感覺的時候，這種聲音的不同稱為音色。 第4頁，共65頁。（一）、數(shù)字

3、音頻基礎(chǔ)知識4、聲音的數(shù)字化 聲音的數(shù)字化是指將采集到的聲音用數(shù)字的方式進(jìn)行存儲、處理和輸出，以及傳輸。 第5頁，共65頁。5、音頻數(shù)字化過程模擬音頻數(shù)字化必須經(jīng)過以下兩個過程：采樣：采樣就是將時間連續(xù)的信號變成時間不連續(xù)的離散信號。采樣頻率是指一秒鐘內(nèi)采樣的次數(shù)。采樣頻率的選擇應(yīng)該遵循奈奎斯特（Harry Nyquist）采樣理論：如果對某一模擬信號進(jìn)行采樣，則采樣后可還原的最高信號頻率只有采樣頻率的一半，或者說只要采樣頻率高于輸入信號最高頻率的兩倍，就能從采樣信號系列重構(gòu)原始信號。采樣率:采樣率越高,數(shù)字音頻越接近原始音頻,越低則失真度越大。采樣率至少是音頻頻率的兩倍.CD的音頻采樣率為4

4、4100Hz量化：量化位是對模擬信號的幅度軸進(jìn)行數(shù)字化。是關(guān)于如何將模擬信號從模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式,它決定了模擬信號數(shù)字化以后的動態(tài)范圍。（一）、數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識第6頁，共65頁。模擬音頻數(shù)字化過程： （一）、數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識第7頁，共65頁。6、聲道數(shù)：有單聲道、雙聲道和多聲道之分。雙聲道又稱為立體聲，在硬件中要占兩條線路，音質(zhì)、音色好，但立體聲數(shù)字化后所占空間比單聲道多一倍。（一）、數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識第8頁，共65頁。二、常用影音格式及播放軟件（二）常用數(shù)字音頻格式WAV最常見的聲音文件之一，是微軟公司專門為Windows開發(fā)的一種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻文件（又稱波形文件），該文件能記錄各種單聲道或

5、立體聲的聲音信息，并能保證聲音不失真。但WAV文件有一個致命的缺點，就是它所占用的磁盤空間太大（每分鐘的音樂大約需要12兆磁盤空間）MID/MIDI國際MIDI協(xié)會開發(fā)的樂器數(shù)字接口文件，它采用數(shù)字方式對樂器所奏出來的聲音進(jìn)行記錄（每個音符記錄為一個數(shù)字），然后在播放時再對這些記錄進(jìn)行合成，因而占用的磁盤空間非常小，但其效果相對來說要差一些。一般來說，MID文件只適合于記錄樂曲，而不適合對歌曲進(jìn)行處理。MID文件主要依靠硬件生成，依靠軟件合成MID文件的技術(shù)目前還不太完善。除正常的MID文件之外，它還有很多變種，如*.RMI、*.CMI、*.CMF等第9頁，共65頁。二、常用影音格式及播放軟件

6、MP3目前最熱門的音樂文件，采用MPEG Layer 3標(biāo)準(zhǔn)對WAVE音頻文件進(jìn)行壓縮而成，其特點是能以較小的比特率、較大的壓縮率達(dá)到近乎完美的CD音質(zhì)（其壓縮率可達(dá)1:12左右，每分鐘CD音樂大約只需要1兆的磁盤空間）。正是基于這些優(yōu)點，我們可先將CD上的音軌以WAV文件的形式抓取到硬盤上，然后再將WAV文件壓縮成MP3文件，既可以從容欣賞音樂又可以減少光驅(qū)磨損第10頁，共65頁。二、常用影音格式及播放軟件MP3po格式在WMA剛開始流行的時候，還沒有高品質(zhì)的MP3，所以當(dāng)時MP3的地位真的有點動搖了，于是Thomson公司在2001年6月，攜手Faunhofe IIS，發(fā)布了一種新的格式M

7、P3po，這是對MP3格式的改良，編碼算法比MP3要復(fù)雜得多，簡單的說，就是分兩層編碼，在MP3的基礎(chǔ)上，再與另外一種技術(shù)（SB頻段復(fù)制技術(shù)）混合編碼。MP3po與原來的MP3兼容，文件擴(kuò)展名同為.mp3，這種格式在低位率的時候，壓縮效率非常高，所以在一般音質(zhì)情況下，同位率的MP3po的體積要比MP3甚至WMA都小得多，而音質(zhì)卻是三者中最好的。從技術(shù)上講，MP3po是一種非常優(yōu)秀的編碼方式，但是它高昂的專利費，使它沒有真正流行起來，而目前據(jù)筆者所知，也只有Thomsn的機器才能真正支持MP3po格式的文件。第11頁，共65頁。二、常用影音格式及播放軟件WMA格式在絕大多數(shù)的MP3播放器上，最基

8、本支持的兩種格式是MP3和WMA。這說明WMA格式也是非常重要的。WMA，Windows Media Audio，明眼人一眼就能看出這是微軟的杰作。WMA相對于MP3的最大特點就是有極強的可保護(hù)性，可以說，WMA的推出，就是針對MP3沒有版權(quán)保護(hù)的缺點來的。自從Napste破產(chǎn)以來，微軟更是對WMA大肆宣傳，大有想推翻MP3的意思。就目前看來，WMA可能是最受唱片公司所歡迎的格式了。除有版權(quán)保護(hù)外，WMA與MP3音質(zhì)和體積上的對比特點，可以總結(jié)為：低比特率（128K）時，MP3的音質(zhì)則比WMA好。第12頁，共65頁。三、數(shù)字音頻的來源用CD轉(zhuǎn)換應(yīng)用數(shù)字錄音設(shè)備或數(shù)字音頻軟件從現(xiàn)實 生活中拾取從

9、現(xiàn)有的音視頻中抽取從因特網(wǎng)上下載或購買第13頁，共65頁。四 編輯軟件Sound Forge是著名的 Sonic Foundry 公司的拳頭產(chǎn)品，軟件名稱就是“聲音熔爐”的意思，也就是說，把聲音放入這個軟件里，你就能把它鍛造成你想要的任何形狀。從某種意義上來說，Sound Forge 就是一個很全面的音頻編輯軟件，使用非常廣泛，從音樂制作，到游戲音效的編輯，都有它的身影。單軌編輯第14頁，共65頁。四 編輯軟件 GoldWave 一個相當(dāng)棒的數(shù)碼錄音及編輯軟件，除了附有許多的效果處理功能外，它還能將編輯好的文件存成.WAV、.AU、.SND、.RAW、.AFC.等格式，而且若你的CD ROM是

10、SCSI 形式，它可以不經(jīng)由聲卡直接抽取CD ROM中的音樂來錄制編輯。第15頁，共65頁。四 編輯軟件Cool Edit pro 與Adobe Audition CoolEditPro是數(shù)字影音錄制器、編輯器、及混合器.它能最高混合128個音軌，且用任何的聲卡皆可。Adobe Audition 是在推出 Cool Edit Pro 2.0之后，開發(fā) CE的公司被Adobe公司收購，Cool Edit Pro 2.0 被重新命名為 Adobe Audition 1.0，其功能菜單基本一樣，隨后推出 Audition 1.5，Audition . 是目前最新的版本。第16頁，共65頁。五、Ado

11、be Audition簡介Adobe Audition提供了高級混音、編輯、控制和特效處理能力，是一個專業(yè)級的音頻工具，允許用戶編輯個性化的音頻文件、創(chuàng)建循環(huán)、引進(jìn)了45個以上的DSP特效以及高達(dá)128 個音軌。Adobe Audition擁有集成的多音軌和編輯視圖、實時特效、環(huán)繞支持、分析工具、恢復(fù)特性和視頻支持等功能，為音樂、視頻、音頻和聲音設(shè)計專業(yè)人員提供全面集成的音頻編輯和混音解決方案。用戶可以從允許他們聽到即時的變化和跟蹤EQ的實時音頻特效中獲益匪淺。它包括了靈活的循環(huán)工具和數(shù)千個高質(zhì)量、免除專利使用費(royalty-free)的音樂循環(huán)，有助于音樂跟蹤和音樂創(chuàng)作。第17頁，共65

12、頁。五、Adobe Audition簡介Adobe Audition提供了直覺的、客戶化的界面，允許用戶刪減和調(diào)整窗口的大小，創(chuàng)建一個高效率的音頻工作范圍。一個窗口管理器能夠利用跳躍跟蹤打開的文 件、特效和各種愛好，批處理工具可以高效率處理諸如對多個文件的所有聲音進(jìn)行匹配、把它們轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)文件格式之類的日常工作。Adobe Audition為視頻項目提供了高品質(zhì)的音頻，允許用戶對能夠觀看影片重放的AVI聲音音軌進(jìn)行編輯、混合和增加特效。廣泛支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)音頻文件格式， 包括WAV,、AIFF、MP3、MP3PRO和WMA，還能夠利用達(dá)32位的位深度來處理文件，取樣速度超過192 kHz，從而能夠

13、以最高品質(zhì)的聲音輸出磁帶、CD、DVD或DVD音頻。第18頁，共65頁。第一節(jié)音視編輯軟件Audition簡介一、音頻編輯的主要操作1、聲音的采集2、噪聲的處理3、音頻的編輯4、音效的處理5、音頻的混縮6、音頻的輸出第19頁，共65頁。二、音頻編輯編輯軟件Adobe Audition軟件簡介2003年Adobe 收購Syntrillium公司的技術(shù)資產(chǎn)后,將原音頻編輯軟件Cool Edit pro更名為Adobe Audition,并在原基礎(chǔ)上增加了一些新功能 ,如對視頻播放,CD直接刻錄等.第一節(jié)音視編輯軟件Audition簡介第20頁，共65頁。三、音頻編輯Adobe Audition軟件

14、的功能:1、錄音 可支持16bit/96KHz高精度聲音的錄制,提供128條錄音軌道,相當(dāng)于128個錄音房間.2、混音 是一款多軌數(shù)字音頻軟件,最多可支持128軌音頻混音3、音頻的編輯 可以簡單而快地完成各種各樣的聲音編輯4、音效的處理 自帶50種效果器，并支持VTS效果器5、刻錄音樂CD 可直接將創(chuàng)作的音樂刻錄成CD第一節(jié)音視編輯軟件Audition簡介第21頁，共65頁。6、降噪 可以精確的分析出聲音中存在的噪音、嘶嘶聲、喀嚓聲、嗡嗡聲等，并能夠在不影響音質(zhì)的情況下最大限度、準(zhǔn)確地去除這些噪音。7、聲音的壓縮 能將音樂成品直接壓縮成mp3、mp3pro和wma等壓縮格式，并保持聲音的原貌第

15、一節(jié)音視編輯軟件Audition簡介第22頁，共65頁。五、 Audition軟件菜單功能簡介波形顯示區(qū)項目管理區(qū)快捷鍵走帶按鈕當(dāng)前播放時間第一節(jié)音視編輯軟件Audition簡介第23頁，共65頁。單軌編輯模式第24頁，共65頁。多軌編輯模式第25頁，共65頁。第二章 數(shù)字音頻編輯第二節(jié)音頻素材的采集第26頁，共65頁。第二節(jié) 音頻素材的采集一、聲音的錄制1、聲源的選擇 “ 選項Windows錄制調(diào)音臺”進(jìn)入錄控制面板，選擇音源：MICCDLINE INWAVE從上面音源中選擇一路進(jìn)行錄音第27頁，共65頁。第二節(jié) 音頻素材的采集2、單軌編輯模式聲音的錄制確定音頻格式按錄音鍵開始錄音，錄音時，

16、不出聲，先錄一小段空白，以便后期降噪采樣用，然后正式錄音錄好之后，按停止鍵錄音鍵錄音鍵停止鍵第28頁，共65頁。第二節(jié) 音頻素材的采集3、多軌音頻編輯模式的聲音錄制設(shè)置切換編輯模式選擇軌道從軌道“R、S、M”選項中選擇錄音項R（R-錄音 S-靜音 M-獨奏）按下錄音鍵開始錄音錄制調(diào)音臺設(shè)置與單軌模式相同第29頁，共65頁。第二節(jié) 音頻素材的采集錄制人聲的方法1）準(zhǔn)備話筒：選擇高質(zhì)量的話筒耳機：用于監(jiān)聽2）話筒的擺放位置與口保持水平：可以獲得強有力的聲音，但氣聲和噴音較重話筒上方府對著口：強高音，可以獲得明亮的高音話筒下方仰對著口：可強調(diào)低音3）拾音距離近距離拾音：1-5 cm，適于嗓音小的人和

17、通俗哥曲演唱者，特點是有較強的真實感和親切感，音色純凈，清晰度高；中距離拾音：5-10cm，適于民族唱法的人聲，中音語調(diào)的主持人，特點是語音輕松、活潑、開朗、爽朗。遠(yuǎn)距離拾音：10-20cm，適于拾取美聲唱法的人，特點是：音色泛音數(shù)較多、幅度也比較強，整體音色豐滿。第30頁，共65頁。第二節(jié) 音頻素材的采集4、背景噪音處理噪音的類型：噪音有噼啪聲、直流偏移、嘶音、背景雜聲等，背景噪聲分兩種，一種是恒定的背景噪音，像磁帶里的嘶聲，聲卡的雜音，音響設(shè)備的本底噪音，空調(diào)、冰箱、電腦風(fēng)扇等；另一種是有變化的背景噪音，如熱鬧的街市，足球場的觀眾等操作：選擇“噪音消除降噪器”1）選擇一段含有噪聲的無聲部分

18、2）噪聲消除降噪器3）采樣4）關(guān)閉5）全選6）噪聲消除降噪器確定第31頁，共65頁。第二節(jié) 音頻素材的采集4、影音文件中音頻的提取1）、從視頻文件中提取音頻從單軌編輯模式中，從“文件”菜單欄中選擇“從視頻文件中提取”，進(jìn)入控制面板，選擇要提取音頻的視頻文件2）、從CD中提取音頻從單軌編輯模式中，從“文件”菜單欄中選擇“從CD中提取音頻”，進(jìn)入控制面板，選擇要提取音頻的文件第32頁，共65頁。第二節(jié) 音頻素材的采集5、內(nèi)錄獲取音頻素材對一些Audition 能編輯的音頻格式，如果計算機內(nèi)有支持播放的軟件，可通過軟件內(nèi)錄方式對其進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，使其能夠被編輯。如MIDI音樂等。方法：用支持所需音頻素

19、材的播放軟件播放音頻，在Audition中選擇軌道進(jìn)行錄制。第33頁，共65頁。練習(xí)錄制一段朗誦音頻要求：選擇了朗誦內(nèi)容后，通過現(xiàn)場采集的方法錄制內(nèi)容，然后利用音頻處理軟件對朗誦內(nèi)容進(jìn)行處理，背景音樂也要求經(jīng)過恰當(dāng)處理，最后將兩者合成配樂朗誦多媒體作品。第34頁，共65頁。第三節(jié) Audition的基本操作第35頁，共65頁。Audition的基本操作剪輯步驟：1、音頻的導(dǎo)入2、波形的查看3、音頻的播放4、提示列表的應(yīng)用5、音頻的剪輯6、噪聲的處理7、音效處理8、立體聲的轉(zhuǎn)換第36頁，共65頁。Audition的基本操作二、配音修復(fù)操作實例1、有一段女聲錄音片段,文件名為“配音文件.wav”，

20、由于設(shè)備和環(huán)境原因?qū)е落浺粜Ч涣? 需要編輯修改.2、“配音修改.wav”文件是對出現(xiàn)嚴(yán)重問題的部分重新錄制的音頻.3、對該配音文件進(jìn)行編輯處理，并為該配音文件添加上背景音樂。 第37頁，共65頁。Audition的基本操作操作主要步驟：1、導(dǎo)入音頻文件2、播放音頻，檢查錄音質(zhì)量第38頁，共65頁。Audition的基本操作3、對音頻中噪聲進(jìn)行處理開始處的噪音處理方法：刪除此噪音錄音開始處噪音處理：1）按鼠標(biāo)左鍵選中噪音部分2）刪除第39頁，共65頁。Audition的基本操作錄音過程接線不良產(chǎn)生的噪音處理1）重新錄音2）導(dǎo)入配音修改文件3）選中配音修改文件中的音頻波形4）按鼠標(biāo)右鍵，復(fù)制5

21、）切換到配音文件6）選中需替換的噪音部分，按鼠標(biāo)右鍵，粘貼錄音接線不良產(chǎn)生的噪音處理方法：重新錄該片段，并對其進(jìn)行替換第40頁，共65頁。Audition的基本操作7）對替換的波形音量進(jìn)行適當(dāng)處理，使其與原配音文件的音量一樣選中波形應(yīng)用效果菜單中的波形振幅中的漸變，對音頻的音量進(jìn)行調(diào)整替換前替換后第41頁，共65頁。Audition的基本操作8）背景噪聲降噪處理操作：選擇“噪音消除降噪器”1）選擇一段含有噪聲的無聲部分2）噪聲消除降噪器3）采樣4）關(guān)閉5）全選6）噪聲消除降噪器確定第42頁，共65頁。Audition的基本操作9）簡單音效處理添加回聲效果，使聲音更具有磁性在效果菜單中，選擇常用

22、效果器中的“回聲”如右圖，選擇Auditorium效果第43頁，共65頁。Audition的基本操作10）導(dǎo)入背景音樂選中與配音文件波形稍長的音頻波形，按鼠標(biāo)右鍵復(fù)制為新的為音頻波形的開始和結(jié)尾處理淡入和淡出切換到配音文件窗口，選中整個音頻波形，并復(fù)制切換到背景音樂，選中中間段波形，按鼠標(biāo)右鍵選擇“混合粘貼”11）播放試聽第44頁，共65頁。用au消除人聲及音頻提取1、原聲中人聲的消除效果振幅通道混合器，預(yù)設(shè)：vocal cut或者析取中置聲道說明：雖然這個步驟能夠消除一部分人聲，但是很難能夠完全消除的。尤其是對于錄音效果非常好的人聲，更是很難起作用。做人聲的消除，最好是找音質(zhì)不錯的wav格式

23、來做，消除之后，不至于損失的太嚴(yán)重。第45頁，共65頁。一段音頻中如何提取部分錄音找到需要分割的開始時間和結(jié)束時間，填到右下角的開始和結(jié)束兩個地方，或者用鼠標(biāo)直接選出來，右鍵復(fù)制或者復(fù)制為新的。第46頁，共65頁。三、音效的處理與輸出7、混縮輸出打開菜單“文件/混縮另存為”窗口，選擇輸出音頻的格式，就可保存輸出第47頁，共65頁。作業(yè)自制卡拉OK音樂要求：選擇一首有原聲的歌曲，消除原聲保留純音樂，利用audition對音樂的內(nèi)容進(jìn)行處理，每個同學(xué)完成自己卡拉OK多媒體作品第48頁，共65頁。第四節(jié)混音器的使用第49頁，共65頁。頻率的音感特征頻率的音感特征：3060Hz 沉悶 如沒有相當(dāng)大的響

24、度，人耳很難感覺。60100Hz 沉重 80Hz附近能產(chǎn)生極強的“重感”效果，響度很高也不會給人舒服的感覺，可給人以強烈的刺激作用。100200Hz 豐滿200500Hz 力度 易引起嗡嗡聲的煩悶心理。5001KHz 明朗 800Hz附近如提升10dB，會明顯產(chǎn)生一種嘈雜感，狹窄感。1K2KHz 透亮 2K4Kz 尖銳 2800Kz附近明亮感關(guān)系最大，3400Hz易引起聽覺疲勞。4K8Kz 清脆 6800Hz形成尖嘯，銳利的感覺，7.5KHz音感清徹纖細(xì)。8K16Kz 纖細(xì) 第50頁，共65頁。混音器的使用在Audition中有5種軌道，它們是音頻軌、MIDI軌、總線軌、視頻軌和主控軌。在【混音器】面板中視頻軌將不可見。第51頁，共65頁。音頻軌 音頻軌是音頻信號的專用軌道。在【混音器】面板中的最左側(cè)的圖標(biāo)，與【主群組】面板左上角的4個圖標(biāo)所對應(yīng)，分別表示音頻軌的輸入/輸出、效果控制器、發(fā)送控制器和EQ控制器。第52頁，共65頁。音頻軌音頻軌的輸入/輸出 單擊【輸入】按鈕 單擊【輸出】按鈕 第53頁，共65頁。音頻軌效果控制器第54頁，共65頁。音頻軌效果控制器【效果格架】對話框 TIP：一個軌道最多可以使用16個插入效果器，過多加載效果器會占用大量系統(tǒng)資源，此時可以單擊【凍結(jié)音頻】按鈕 來凍結(jié)音軌。凍結(jié)以后，效果器的加載、修改、