聲音媒體的采集與處理培訓(xùn)課件(ppt 65頁).ppt

1、2.4 聲音媒體的采集與處理,音頻信號簡介,通常，音頻信號用一種模擬的連續(xù)波形表示，具有頻率、幅度兩個基本參數(shù)，人耳能感知的聲音頻率大約在2020000Hz之間，在這種頻率范圍里感知的聲音幅度大約在0120dB之間。 人耳對不同頻率的聲音敏感程度是不一樣的，中頻段（3 kHz5 kHz）最敏感，幅度很低的信號都能被人耳聽到。低頻區(qū)和高頻區(qū)較不敏感，能被人耳聽到的信號幅度比中頻段要高得多。,2.4.1音頻制作系統(tǒng)的硬件組成,錄音、混音或是其它音樂制作過程，都是基于音頻制作系統(tǒng)所具有的硬件設(shè)備完成的，包括聲音輸入、輸出和處理部件。 聲音輸入部件主要是麥克風(fēng)、錄音機 聲音的輸出部件有耳機、揚聲機、擴

2、音機、錄音機等 音頻處理部件是聲卡。,麥克風(fēng)也稱話筒，用于采集聲音信號，并將采集到的物理聲波轉(zhuǎn)換成電信號，傳輸?shù)教幚碓O(shè)備（計算機）中。 聲卡，也叫音頻卡，是計算機進(jìn)行聲音處理的適配器。聲卡可以把來自話筒、收錄音機、激光唱機等設(shè)備的語音、音樂等聲音變成數(shù)字信號交給電腦處理，并以文件形式存盤，還可以把數(shù)字信號還原成為真實的聲音輸出。 音箱（揚聲器）是將音頻信號轉(zhuǎn)換為聲音（物理聲波）的一種設(shè)備。音箱內(nèi)自帶的功率放大器對音頻信號進(jìn)行放大處理后由音箱本身回放發(fā)出聲音。,音頻處理系統(tǒng) 部件,2.4.2聲音的數(shù)字化,聲音是一種縱波，為了使計算機能夠處理這樣的模擬信號，必須先將這種模擬波形轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)字形

3、式，形成數(shù)字聲音信號后才能在計算機中使用。 計算機中廣泛應(yīng)用的數(shù)字化聲音文件有兩類：一類是采集各種原始聲音，經(jīng)過數(shù)字化處理后得到的數(shù)字文件（也稱為波形文件）；還有一類是專門用于記錄樂器聲音的MIDI文件。,聲音的數(shù)字化處理就是將模擬的(連續(xù)的)聲音波形數(shù)字化(離散化)，包括采樣、量化和編碼三個過程。連續(xù)時間的離散化通過采樣來實現(xiàn)，連續(xù)幅度的離散化通過量化來實現(xiàn)。,采樣指在有規(guī)律的時間間隔T內(nèi)，對模擬信號進(jìn)行檢測和測量，抽取模擬信號的一個瞬時幅度值，如圖所示。,連續(xù)信號S(t)的采樣樣本可表示為： S(t)=S(T), S(2T), S(3T), S(nT) 其中，T為采樣周期,采樣,采樣頻率,

4、采樣頻率可以表示成f=1/T，即采樣頻率是對聲音波形每秒鐘進(jìn)行采樣的次數(shù)。 人耳聽覺的頻率上限在20kHz左右，根據(jù)采樣理論，為了保證聲音不失真，采樣頻率應(yīng)在40kHz左右。采樣頻率越高，所獲得的波形越接近于實際波形，聲音保真度越高，但音頻數(shù)據(jù)量也越大。 經(jīng)常使用的采樣頻率有11.025kHz（低品質(zhì)）、22.05kHz（適用于語音和中等品質(zhì)的音樂）和44.1kHz（用于CD品質(zhì)的音樂）等。,量化,量化過程是把采樣幅值歸并到有限的幅度等級上，將其表示成一個離散振幅值的集合。,量化精度,量化精度由量化樣本的位數(shù)（量化比特，bit per sample)衡量，分為8bit、16bit和32bit。

5、8bit的量化位數(shù)每個采樣點可以表示256個(0-255)不同量化值， 16bit的量化位數(shù)則可以表示為216,即65536個不同的量化值。量化位數(shù)越高音質(zhì)越好，數(shù)據(jù)量也越大。,編碼,編碼是將量化后的整數(shù)值用二進(jìn)制數(shù)來表示。 采樣頻率越高，量化數(shù)越多，編碼用的二進(jìn)制位數(shù)也就越多，數(shù)字化的信號越能逼近原來的模擬信號，但音頻數(shù)據(jù)量也越大。 在編碼過程中通常采用一定的算法來壓縮數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以減少存貯空間和提高傳輸效率，因此不同的編碼方法會形成不同的數(shù)字聲音文件格式。,MIDI（Musical Instrument Digital Interface）,是音樂設(shè)備數(shù)字接口縮寫。 這種接口技術(shù)的作用就是使電

6、子樂器與電子樂器，電子樂器與電腦之間通過一種通用的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊，是數(shù)字音樂的國際標(biāo)準(zhǔn)。 MIDI聲音與數(shù)字化波形聲音完全不同，它不是對聲波進(jìn)行采樣、量化和編碼，而是將電子樂器的彈奏過程記錄為一連串?dāng)?shù)字，例如用什么樂器如按了哪一個鍵、力度多大、時間多長等等。然后由聲卡上的聲音合成器根據(jù)這些數(shù)字所代表的意義合成音樂，再通過音箱或耳機播放。所以MIDI文件實際上是一種字符表格，它描述了各種音符以及這些音符的播放方式及時延的樂譜。,2.4.3 音頻文件的格式,存儲聲音信息的文件格式主要有：WAV文件、MIDI文件、MP3、VOC文件、AIF文件、RMI文件以及SNO文件等。 1. WAV文件 WA

7、V文件，是Microsoft公司開發(fā)的一種波形文件格式，是Windows本身存放數(shù)字聲音的標(biāo)準(zhǔn)格式，采用“.wav”作為擴展名。 利用該格式記錄的聲音文件能夠和原聲基本一致，質(zhì)量非常高，但由于WAV格式存放的一般是未經(jīng)壓縮處理的音頻數(shù)據(jù)，所以體積都很大（1分鐘的CD音質(zhì)需要10M字節(jié)），不適于在網(wǎng)絡(luò)上傳播。,2. MP3文件,MP3的全稱是MPEG-1 Audio Layer 3，是一種以高保真為前提下實現(xiàn)的高效壓縮技術(shù)。MPEG音頻文件的壓縮是一種有損壓縮，MPEG3音頻編碼具有10：112：1的高壓縮率，基本保持低音頻部分不失真，犧牲聲音文件中12KHz到16KHz高音頻部分的質(zhì)量來換取文

8、件的尺寸，相同長度的音樂文件，用.mp3格式來儲存，一般只有.wav文件的1/10。 MP3技術(shù)使在較小的存儲空間內(nèi)，存儲大量的音頻數(shù)據(jù)成為可能，所以MP3成為目前最為流行的一種音樂文件。,4. RealAudio文件,是Real Networks公式推出的一種文件格式，最大的特點就是可以實時傳輸音頻信息，尤其在網(wǎng)速較慢的情況下，仍然可以較為流暢的傳輸數(shù)據(jù)，因此RealAudio主要適用于網(wǎng)上在線音樂欣賞。,5. MIDI文件,MIDI提供了電子樂器與計算機內(nèi)部之間的連接界面和信息交流方式。MIDI格式的文件采用“.mid”作為擴展名。.mid文件重放的效果完全依賴聲卡的檔次。.mid格式的最

9、大用處是在電腦作曲領(lǐng)域。.mid文件可以用作曲軟件寫出，也可以通過聲卡的MIDI口把外接音序器演奏的樂曲輸入電腦里，制成.mid文件。,2.4.4聲音的采集方法,聲音在多媒體課件中有著重要的作用，幾種獲取方式： 通過計算機中的聲卡，從麥克風(fēng)中采集語音生成WAV文件。如制作課件中的解說語音就可采用這種方法。 利用一些軟件光盤中提供的聲音文件。 通過計算機中聲卡的MIDI接口，從帶MIDI輸出的樂器中采集音樂，形成MIDI文件；或用連接在計算機上的MIDI鍵盤創(chuàng)作音樂，形成MIDI文件。 用專門的軟件抓取CD或VCD光盤中的音樂。抓取后生成聲源素材，再利用聲音編輯軟件對聲源素材進(jìn)行剪輯、合成，最終

10、生成所需的聲音文件。,以Windows系統(tǒng)中的“錄音機”為例，介紹如何通過計算機中的聲卡采集wav格式的聲音文件。,2.4.5聲音的錄制,如果已有錄制好的錄音帶或錄像帶，可以利用放音機或放像機將錄音帶或錄像帶的聲音播放出來，通過音頻線連接到計算機聲卡的【線入（Line In）】接口； 如果利用麥克風(fēng)直接錄音，將麥克風(fēng)的插頭插入計算機聲卡中的【麥克風(fēng)（Microphone）】接口。,1連接線路,2設(shè)置音頻設(shè)備的錄音屬性,為了使聲卡能正常工作還要進(jìn)行軟件的調(diào)試。進(jìn)入Windows 2000或XP，按照如下順序操作： 【開始】/【控制面板】/ 【聲音和音頻設(shè)備】/【音頻】，在其中播放和錄音的首選設(shè)備

11、中，選擇聲卡所對應(yīng)的輸入和輸出選項。,3選擇錄音通道,聲卡提供了多路聲音輸入通道，錄音前必須正確選擇。設(shè)置方法： 雙擊任務(wù)欄右下角的喇叭圖標(biāo)，打開 “音量控制”對話框。 使用“選項/屬性”命令，打開屬性對話框。在調(diào)節(jié)音量框內(nèi)選擇錄音； 在“顯示下列音量控制”下拉列表框中勾選麥克風(fēng)、線路輸入和Stereo Mix等項。 在錄音控制對話框中選擇錄音通道 調(diào)整音量大小，使錄制的聲音大小適當(dāng)，不會出現(xiàn)峰值失真。,4啟動“錄音機”程序,執(zhí)行Windows【開始】/【程序】/【附件】/【娛樂】/【錄音機】命令，打開Windows系統(tǒng)中的【錄音機】。 單擊錄音按鈕開始錄音，Windows錄音機每次錄制音頻文

12、件的時間為60秒，當(dāng)大于60秒后，繼續(xù)單擊錄音按鈕，要結(jié)束錄制，單擊停止按鈕結(jié)束錄音操作。,5保存錄制的音頻文件,選擇【文件】菜單中的【保存】命令，將文件命名后保存,類型為WAV格式。,2.4.6 常用音頻處理軟件 Adobe Audition2.0,Adobe Audition的前身是音頻處理軟件Cool Edit。 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。,（一）認(rèn)識Audition 2.0 界面,（二）Adobe Audition音頻波形 的處理（編輯模式）,（三）Adobe Audition多軌處理,（四）聲音格式轉(zhuǎn)換,（五）實例,

13、主要內(nèi)容,27,Audition 2.0 啟動界面,（一）認(rèn)識Audition 2.0 界面,Audition的操作模式,三種操作模式（又稱為編輯視圖）：編輯模式（單軌模式）、多軌模式、CD模式。三種操作模式分別對應(yīng)不同的功能。其中編輯模式和多軌模式在音頻處理中使用較多，CD模式使用相對較少。 模式切換： 單擊工具欄右方相應(yīng)的按鈕或工作區(qū)下拉菜單，可實現(xiàn)模式間的切換。,Audition的工具欄,時間選擇工具以時間為單位進(jìn)行音頻范圍的選擇。按住鼠標(biāo)左鍵并左右拖曳，即可選中音頻中相應(yīng)范圍。 移動工具移動工具使用于多軌狀態(tài)下，利用它可以對多軌文件中的音頻剪輯位置進(jìn)行移動。使用時，按住鼠標(biāo)左鍵并拖曳，

14、即可實現(xiàn)對音頻剪輯位置的移動。 混合工具混合工具通常使用于多軌狀態(tài)下，它兼?zhèn)淞藭r間選擇工具、移動工具等的特點。單擊鼠標(biāo)左鍵可以實現(xiàn)選中剪輯、選擇音頻范圍等功能；單擊鼠標(biāo)右鍵，可以實現(xiàn)移動音頻剪輯等功能。,（二）Adobe Audition音頻波形的處理（編輯模式）,1獲取音頻波形,2. 錄制聲音文件,3波形基本編輯操作,4. 聲音效果的使用,1獲取音頻波形的三種方式,（1）“文件/打開” ，打開后編輯區(qū)直接出現(xiàn)文件波形。 （2）文件面板，“導(dǎo)入文件” 。導(dǎo)入后，在文件面板出現(xiàn)該音頻文件，雙擊文件，在編輯區(qū)出現(xiàn)文件波形。 （3）在文件面板空白處雙擊。,打開聲音文件后的界面,2. 錄制聲音文件,(

15、1) 編輯模式下，使用“文件/新建”命令打開“新建波形”窗口，設(shè)置錄音參數(shù)。在多媒體課件中使用的解說通常只用單聲道，采樣頻率也不用太高，22KHz即可。,(2) 選擇“選項/Windows錄音控制臺”，打開“錄音控制”窗口，勾選 “麥克風(fēng)”，調(diào)整音量。,點擊傳送器上的錄音按鈕，開始錄音，錄音結(jié)束，點擊停止按鈕。,點此按鈕開始錄音, “文件/另存為”，保存錄制的聲音文件。,選擇波形：用時間選擇工具選取波形；在波形區(qū)雙擊選擇整個顯示窗口的波形，連續(xù)點擊三下，選擇整個波形。 選擇左/右聲道 剪切、復(fù)制、刪除、修剪：使用編輯菜單或快捷菜單中命令或使用快捷鍵。 剪切Ctrl+X ；復(fù)制Ctrl+C；刪除

16、Del；修剪Ctrl+T；粘貼Ctrl+V；恢復(fù)操作 Ctrl+Z,3波形基本編輯操作,Audition音頻編輯與Windows其它應(yīng)用軟件一樣，其操作中也大量使用剪切、復(fù)制、粘貼、刪除等基礎(chǔ)操作命令。,粘貼、混音： 粘貼到新建 混合粘貼插入是從選擇點開始插入剪貼板上的波形；重疊是把剪貼板上的波形與由插入點開始的相同長度原有的波形混合；替換是用剪貼板上的波形替換由插入點開始的相同長度原有的波形。 生成靜音區(qū),可儲存5個聲音剪輯,4. 聲音效果的使用 使用效果菜單或效果面板,在Audition的效果菜單中提供了10多種常用音頻特效的命令,倒轉(zhuǎn)處理：把選區(qū)內(nèi)的所有采樣值按原來的時間順序倒序，即時間

17、上反向播放,反轉(zhuǎn)處理：把選區(qū)內(nèi)的每一個采樣值都改為他自身的相反數(shù)，即波形縱向翻轉(zhuǎn),靜音處理：選區(qū)波形清零,（1）最簡單的音效,（2）音量的增減和漸變,左增益：決定左聲道增益大小。 右增益：決定右聲道增益大小。 鏈接左右：將左右聲道關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)后若調(diào)整左聲道振幅增益情況，右聲道也將隨之變化。 電源開關(guān)：點亮此開關(guān)后呈綠色，代表振幅增益處理起作用，關(guān)閉此開關(guān)后呈灰色，代表振幅增益處理不起作用。 預(yù)加載/去加重 預(yù)覽:在試聽的時候可以把左右沒有選到的部分也一并進(jìn)行試聽以便對比。,預(yù)覽 播放/停止按鈕, 聲音放大處理,預(yù)覽（preview）：單擊它可以聽到處理后的效果，再單擊則停止預(yù)聽。 旁通（bypa

18、ss）：指音頻信號不經(jīng)過效果處理而直接輸出，選中此選項后，在預(yù)覽操作中只能聽到音樂原始效果。 預(yù)設(shè)（preset）：audition中預(yù)制的效果。,淡入/淡出處理,（3）降噪處理,降噪是指減少音樂中的噪音，使音樂更加清晰，音質(zhì)更加完美。3種主要方式：嘶聲抑制、消除爆音、降噪,嘶聲抑制該方法主要針對“嘶嘶”聲進(jìn)行降噪處理 “自動清除喀喇或爆音”此方法主要針對類似“咔嗒”聲、“噼啪”聲以及“嘭嘭”聲之類的短時間突發(fā)爆破音進(jìn)行降噪處理。 采樣降噪處理 主要用于降低錄音環(huán)境中的背景噪音,（4）均衡改變音色,均衡處理是指對聲音內(nèi)的不同頻率成分做不同的音量增減處理,主控增益對經(jīng)過EO均衡器處理后的音頻總體

19、音量進(jìn)行提升或衰減。,EO圖形均衡器,（5）混響效果,聲波經(jīng)過建筑墻壁、天頂?shù)鹊亩啻温瓷浜笮纬傻囊幌盗幸魣鲂ЧQ之為混響。 作用：混響效果器是為錄制的“干聲”添加音場感，使之飽滿動聽。,延遲時間：決定混響聲從產(chǎn)生到衰落至60dB之下所需要的時間。值越大，所對應(yīng)的混響空間越大，聲音越悠遠(yuǎn)。 預(yù)延遲時間：指直達(dá)聲到達(dá)人耳及早期反射聲到達(dá)人耳之間的時間間隔值。過大的預(yù)延遲時間值可以造成回聲效果。 擴散：決定著混響聲的擴散情況。越大的擴散值聽起來越自然，回聲的效果越不明顯。但過大的擴散值可能會帶來一些異音、怪音。 感覺：決定著聲音的反射情況。值越小空間的吸音能力越強，反射聲音的能力越弱。 干聲量 濕

20、聲量,（6）回聲效果,延遲時間：決定延遲聲產(chǎn)生的時間。 反饋：決定著延遲聲量。數(shù)值越大延遲聲越多，過大的回饋量可能會使音樂混濁不清。 回聲電平：決定著處理后的回聲量。數(shù)值越大回聲越多，回聲感越強。 同一數(shù)值的反饋產(chǎn)生的混濁感將比同一數(shù)值的回聲電平大。,反射回聲：勾選后，回聲將在左右聲道之間互相反彈，回聲量更多。,（7）時間/音調(diào)處理,大于100加速，小于100減速,（三）Adobe Audition多軌處理,在Audition多軌模式下，即可以進(jìn)行整體音樂的宏觀操作，也可以對每個音軌進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整， Audition2.0多軌文件保存格式為“*.ses”，該文件僅保留了多軌文件的各音頻路徑信息

21、及各種處理信息。 在主群組的音軌屬性對話框，自上而下列出了每一個音軌的名稱、音量、相位以及音軌狀態(tài)。,將素材添加到多軌工程,將素材導(dǎo) 入軌道中,調(diào)整排布各個素材塊的位置,各軌整體參量（音量、聲相等）設(shè)定,精細(xì)調(diào)整（包括各種控制曲線）,保存工程文件導(dǎo)出成品聲音,混縮工作流程圖,音軌屬性對話框中部分項說明： 相位調(diào)節(jié)旋鈕：控制當(dāng)前音軌的相位情況。相位為0，表示本軌的聲音均勻地由左右兩個聲道同時同量發(fā)出。若相位旋鈕在左，數(shù)值為負(fù)值時則表示本軌發(fā)出的聲音在立體聲雙聲道系統(tǒng)中靠左，反之同理。 “M” 靜音：按下“M”按鈕，則本音軌處于靜音狀態(tài)。 “s”獨奏：按下“s”按鈕，則除本音軌外其他所有音軌都處于

22、靜音狀態(tài)。 “R錄音：按下“R”按鈕，則本音軌切換到錄音狀態(tài)。,打開Audition，切換到多軌模式。 執(zhí)行“文件/導(dǎo)入”命令，選擇將要導(dǎo)入的文件。 按住鼠標(biāo)左鍵將文件列表欄中的音頻文件拖曳到軌道上或使用文件面板中的“插入進(jìn)多軌會話”按鈕。,1音軌的導(dǎo)入方式,或在軌道上使用快捷菜單,2編輯音頻剪輯,分解剪輯：在剪輯上擊右鍵/分離，剪輯將以游標(biāo)位置為界分為兩個實例。 時間伸展：按Ctrl鍵的同時將鼠標(biāo)放在剪輯的左或右下角，會出現(xiàn)“時鐘”標(biāo)志，這時拖動鼠標(biāo)拉長或縮短剪輯時間，可實現(xiàn)對剪輯的“時間伸展”效果。 交叉衰減：當(dāng)上下兩個音軌中的剪輯有交叉部分時，選中交叉部分并利用Ctrl鍵將兩個音軌的交叉部分同時選中，利用右鍵菜單中的“交叉衰減”，可實現(xiàn)上方音軌淡出，下方音軌淡入的效果。 混縮音頻：如果需要將多軌導(dǎo)出為單軌文件，利用“文件/導(dǎo)出/混縮音頻”命令，導(dǎo)出完畢后，Audition會自動以單軌模式打開導(dǎo)出的音頻文件。,3效果器的使用,單擊音軌屬性對話框中的fx按鈕，將音頻屬性對話框更改為插入效果器對話框； 單