第4章音频数据处理技术

第 4章 音频数据处理技术 4.1 音频处理概述4.2 Adobe Audition基本操作4.3 Adobe Audition音频特效4.4 Adobe Audition 音频处理实例4.1 音频处理概述 4.1.1 认识声音4.1.2 音频4.1.3 声音的三要素4.1.4 音频数字化过程4.1.5 数字音频的技术指标4.1.6 数字音频文件格式4.1.1 认识声音 声音是通过物体振动产生的。声音是通过 介质 （空气 或 固体 、 液体 ）传播并能被人或动物的 听觉器官所感知的 波动 现象。声音有 3个重要指标：（ 1）振幅：声波的高低幅度，表示声音的强弱。（ 2）周期：两个相邻声波之间的时间长度。（ 3）频率：频率是每秒振动的次数，它的 单位 为赫兹（ Hz）。4.1.2音频音频是指人类听觉所感知范围内的频率。u 次声波：频率低于 20Hz的信号。u 超声波：频率高于 20KHz的信号。u 音频 (Audio) ：频率范围是 20Hz 20KHz的声音信号，是人耳能听到的声音信号，次声波和超声波之间的音频为可听声波，即属于多媒体音频信息范畴。4.1.3 声音的三要素1音调声音的高低称之为音调。音调与声音的频率有关，声源振动的频率越高，声音的音调就越高；声源振动的频率越低，声音的音调就越低。通常把音调高的声音叫高音，音调低的声音叫低音。2音色音色指声音的感觉特性，与声音波形相关。声音分纯音和复音两种类型。所谓纯音，是指振幅和周期均为常数的声音；所谓复音，是指具有不同频率和不同振幅的混合声音。3音强音强就是声音的强度，也被称为声音的响度，常说的 “音量 ” 也是指音强。音强与声波的振幅成正比，振幅越大，音强越大。4.1.4 音频数字化过程音频数字化就是把模拟信号转换成数字信号（模 /数转换），它主要包括 采样 、 量化 和 编码 3个步骤。 u 采样：时间上进行离散化处理，即每隔相等的一段时间在声音信号波形曲线上采集一个信号样本。u 量化：在幅度上离散，将在有限个时间点上取到的幅度值限制到有限个值上。u 编码：将量化后的数据表示成计算机能识别的格式。1采样频率指每秒钟采样的次数，单位是 Hz。采用频率越高，数字化后的音频越接近原始声，但需要的存储空间越大。2量化位数把采样数值所使用的二进制位数称为量化位数，也叫做采样精度。量化位数越多，表示的数值范围越大，数字化后波形振幅的精度越高，音频的效果也越好。3声道数声道数指的是一次同时产生的声波组数（单声道、双声道） 。4.1.5 数字音频的技术指标(1)WAV文件（波形文件）u是 Windows使用的标准数字音频文件，它是由模拟音频信号进行数字化后所得到的原始数字音频文件。u未经压缩处理的音频数据，直接记录声音的波形。u但文件体积都很大，不适于在网络上传播。4.1.6 数字音频文件格式(2)MIDI文件u乐器数字化接口 (musical instrument digital interface, MIDI)。uMIDI文件的扩展名是 MID。4.1.6 数字音频文件格式(3)MPEG-3u 扩展名为 MP3， 最流行的声音文件格式。u 压缩比大。u 音质基本保持不失真。u 在网络可视电话通信方面应用广泛。u 但和 CD唱片相比，音质不能令人非常满意。4.1.6 数字音频文件格式(4)CD Audio音乐 CDu 扩展名 CDA， 是唱片采用的格式，又叫 “ 红皮书 ” 格式。u 记录的是波形流，绝对的纯正。u 无法编辑，文件长度太大。(5)Real Audiou 扩展名 RA、 RAM，这两种格式是 Real公司开发的主要适用于网络上实时数字音频流技术的文件格式。u 由于它的面向目标是实时的网上传播，所以在高保真方面是远远不如 MP3，但在只需要低保真的网络传播方面却无人能及。u 要播放 RA、 RAM，需要使用 Real Player。4.1.6 数字音频文件格式4.2 Adobe Audition基本操作 4.2.1 Adobe Audition工作界面 4.2.2 Adobe Audition基础操作4.2.3 Adobe Audition选区操作4.2.4 Adobe Audition 混合粘贴4.2.1 Adobe Audition工作界面 Adobe Audition提供两种编辑方式：单轨编辑和多轨编辑。单轨编辑模式用来对单个声音文件进行编辑和效果处理，多轨编辑模式用来合成多个声音文件。 界面简介 4.2.2 Adobe Audition基础操作 1. 切换编辑模式 为单轨模式按钮， 为多轨模式按钮 单击 “模式 ”按钮即可切换编辑模式2. 新建文件单轨模式，新建文件4.2.2 Adobe Audition基础操作 3. 打开文件在 【 打开 】 对话框中，单击 “自动播放 ”复选框，可以对选中的音频文件自动播放，以便在打开前试听。4.2.2 Adobe Audition基础操作4. 录制音频 新建文件 设置录音音量大小选项 -Windows录音控制台，勾选 【 麦克风】 下的复选框，设置录音音量的大小，退出。 播放控制区单击 “录音 ”按钮 停止录音，保存文件如果录制语音，一般设置采样频率为 11025，声道数为立体声，采样精度为 8位。 4.2.2 Adobe Audition基础操作5. 转换音频数据参数1）编辑 -转换采样类型2）设置好参数后，单击 【 确定 】 按钮，完成音频数据参数的转换。（可保存设置好的参数） 4.2.3 Adobe Audition选区操作 对音频数据编辑前，首先要选择需要处理的区域，如果不选择音频区域， Adobe Audition将对整个音频文件进行操作。被选择的音频区域呈高亮显示。4.2.3 Adobe Audition选区操作 1. 普通选区的设置 音频波形上单击并拖拽可以设置一个选择区域 按住 Shift键的同时在波形上单击或拖拽可以扩展已经存在的选区 在双声道波形的顶部或底部单击并拖拽可以设置单个声道的选区 4.2.3 Adobe Audition选区操作2. 精确选区的设置 在波形编辑区确定选区的起始位置 单击 “长度 ”文本框，输入要设置选区的长度 按 “回车 ”键生成选区4.2.3 Adobe Audition选区操作3. 剪切选区数据 设置好选区后，编辑 -剪切，选区数据将剪切到剪贴板上。 注意： Adobe Audition提供了 5个内部剪贴板和 1个 Windows系统剪贴板。4. 复制选区数据5.粘贴选区数据4.2.4 Adobe Audition混合粘贴 混合粘贴 ： 将两个音频数据进行插入、叠加、覆盖等操作。编辑 -混合粘贴1.音量选项L代表左声道， R代表右声道。 【 锁定左 /右 】 复选框用来设置左右声道的音量大小是否同步。4.2.4 Adobe Audition混合粘贴 2.混合方式选项l 【 插入 】 ：l 【 重叠（混合） 】 ：剪贴板中的数据不会取代当前选区数据，而是与当前选定的数据叠加。若剪贴板中数据的时间长度大于当前选区数据，则超出时间的部分将继续被粘贴。l 【 替换 】 ：剪贴板中的数据将覆盖当前选区数据或文件中相等时间长度的数据。l 【 调制 】 ：剪贴板中的数据与选区数据一起调制，与 【 重叠（混合） 】 功能类似，只是音量要相乘混合后输出。4.2.4 Adobe Audition混合粘贴 3.交叉淡化选项4.数据来源选项5.循环粘贴选项设定数据被粘贴的次数。练习 1：音频数据的混合粘贴 将 s01.mp3和 m01.mp3的音频数据进行混合粘贴。u文件 -打开，选择 m01.mp3。u在波形编辑区单击并拖拽设置一个选择区域。u编辑 -复制，将选定区域复制到剪贴板上。u文件 -打开，选择 s01.mp3，在其波形编辑区单击并拖拽设置一个选择区域。练习 1：音频数据的混合粘贴 u编辑 -混合粘贴，设置如下：u单击 【 确定 】 按钮，两个选区的数据将进行叠加。4.3 Adobe Audition音频特效 q 添加音频特效的操作步骤1）在波形编辑区，设置欲添加特效的选区。2）效果 -特效命令，设置特效参数。3）播放特效。4.3 Adobe Audition音频特效 1.振幅 /淡化效果产生淡入 /淡出效果和调整数据音量大小。“ 淡入 ” 和 “ 淡出 ” 指声音的渐强和渐弱，用于音频的开始、结束，两个音频文件的交替切换，产生渐进渐远的音响效果等场合。 淡入效果使声音从无到有、由弱到强 ，淡出效果相反。效果 -振幅和压限 振幅 /淡化 -【 渐变 】 选项卡4.3 Adobe Audition音频特效 l 【 初始音量 】 选项：设置选区数据起始部分的音量值。音量为 0db时，保持原数据起始部分音量大小；小于 0db时，原数据起始部分音量变低；大于 0db时，原数据起始部分音量调高。l 【 结束音量 】 选项：设置选区数据结束部分的音量值。注意： 【 初始音量 】 设置小于 0db时，产生淡入音频特效；【 结束音量 】 设置小于 0db时，产生淡出音频特效。l 【 左右声道关联 】 ：锁定左右声道的音