课程设计-基于Cool-Edit的语音信号音频文件制作.docx

课程设计任务书 题 目：基于Cool-Edit的语音信号音频文件制作 初始条件： Cool-Edit或Praat是常用的功能强大的多轨录音和音频处理软件，且均是非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软件，在实际中均有广泛的应用。要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等） 1. 了解、熟悉Cool-Edit和Praat软件，试选择其中的一种软件，完成本课程设计；2. 录入语音信号或读入歌曲，使用该软件完成音乐的基本特性分析、格式转换、音频“绘画”和多种特效制作等功能，记录和分析相关结果；3. 掌握同时处理多个音频文件，实现在多个文件中进行剪切、粘贴、合并、重叠声音等操作，记录和分析相关结果；4. 使用该软件，完成一首自己的MP3音乐歌曲的制作；5. 使用该软件，仿照完成一个广播电台某专题节目用的片头音乐（含背景音乐及人声等）的音频文件制作。时间安排：设计时间1周，其中2天原理设计，2天仿真，1天答辩 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 摘要进入新世纪以来,学习音频处理已经是个越来越热门的话题了.Internet上为数众多的翻唱网站和音频技术交流站、QQ上数不胜数的音频聊天群、铃声和彩铃的窜红、民间数字音频培训机构的不断出现与发展、音乐娱乐自制图书的不断出版和走俏，以及各所公办大学的相关专业从冷清到热招，都在向我们证明这一点。音频文件处理逐渐变热，是理所当然。学会这些，可以录制出属于自己的个性化声音作品（例如彩铃、手机特效铃声、自己的原声唱片），不但可以娱乐自己，还能以此为基础进入音频制作的发烧圈，掌握更多的有趣又有益的知识，继续发展成为录音师、调音师、混音师、音乐编辑等，甚至可能成为正式的职业。当今社会提倡的是文明、健康、安全、轻松的休闲方式，即使仅从这一点来说，音频文件处理也是一种很好的选择。关键词：音频处理；音乐编辑；Cool-Edit 目录1. Cool Edit Pro简介12. 音频文件分析22.1 语音基本特性分析22.1.1 频率成分分析22.1.2 立体声相位分析22.2 格式转换32.3 音频特效制作42.3.1 逆序反转42.3.2 变调变速52.3.3 音量渐变62.3.4 静音73. 音频文件处理73.1 声音的剪辑73.2 多轨音频缩混84. 自制MP3歌曲94.1 伴奏制作94.2 录制人声94.3 降噪处理105. 广播电台片头音乐制作116. 心得体会12参考文献13专业综合课程设计1. Cool Edit Pro简介Cool Edit Pro是美国Adobe Systems公司(前Syntrillium Software Corporation)开发的一款功能强大、效果出色的多轨录音和音频处理软件。如果你的计算机有一块声卡或相应的模块，Cool Edit就能把它变成一个专业的音频工作室或者职业的音响工程师来使用。你能使用它记录你的自己的音乐、声音等，你可以编辑它，你可以让它与另外的声音或音乐的全部或者部分进行混缩，像Reverb，合唱团效果，还有回响等增强效果，都可以加载上。制作好的音乐你可以保存成我们熟知的各种音乐格式，可以方便你把歌曲烧录成CD，也可以网上传递、电子邮件邮寄。它可以在普通声卡上同时处理多达64轨的音频信号，具有极其丰富的音频处理效果，并能进行实时预览和多轨音频的混缩合成，是个人音乐工作室的音频处理首选软件。1. 不少人把Cool Edit形容为音频“绘画”程序。你可以用声音来“绘”制：音调、歌曲的一部分、声音、弦乐、颤音、噪音或是调整静音。2. 它还提供有多种特效为你的作品增色：放大、降低噪音、压缩、扩展、回声、失真、延迟等。你可以同时处理多个文件，轻松地在几个文件中进行剪切、粘贴、合并、重叠声音操作。3. 使用它可以生成的声音有：噪音、低音、静音、电话信号等。该软件还包含有CD播放器。4. 其他功能包括：支持可选的插件；崩溃恢复；支持多文件；自动静音检测和删除；自动节拍查找；录制等。另外，它还可以在AIF、AU、MP3、Raw PCM、SAM、VOC、VOX、WAV等文件格式之间进行转换，并且能够保存为RealAudio 格式！2. 音频文件分析2.1 语音基本特性分析2.1.1 频率成分分析图 1 频率成分分析图 2 细节放大频率分析面板可以使用快捷键Alt+Z来显示，该面板最主要的部分就是频谱图，以横轴标示频率，纵轴标示能量的强度，图中的曲线代表声音能量在频率上的分布情况。能量强度轴的标尺默认范围较宽，如图1所示，曲线起伏不明显。可以按住鼠标右键，在标尺上拖动想要放大的段落，在松开右键，如图2所示，曲线特征更加明显。（音频文件：刘惜君-光.mp3）2.1.2 立体声相位分析图 3 立体声相位分析2.2 格式转换“格式转换”，从形式上看，就是把文件另存为其他扩展名，但是关键在于其中的Options设置。执行完“另存为”命令后，主面板内将只留有新存的版本，而之前的文件版本将自动关闭。图 4 wma格式编码的选项对话框如图4所示，左上角可以选择编码的总体类型：CBR固定比特率；VBR可变比特率；数学无损编码。对话框中间是一个列表区域，列出不同的压缩技术指标供用户选择。底部是三个辅助复选框，可以排除不想关注的参数。图 5 MP3格式编码的对话框如图5所示为对话框，可以从两方面选择MP3文件压缩编码的整体类型：固定比特率CBR或可变比特率VBR；传统的标准MP3或者是较新的mp3PRO文件。再下面就是选择文件具体的压缩率，压缩率越大，保存出的MP3文件就越小，但是音质损失的也更多些。2.3 音频特效制作2.3.1 逆序反转图 6 调用反转效果如图使用“效果倒置”命令，可以把选区内的所有采样值按原来时间顺序的“倒序”重新排列，即颠倒时间流逝的方向，可以产生意想不到的怪异效果。图 7 反转前波形图图 8 反转后波形图2.3.2 变调变速图 9 变速效果对话框如图所示，将精度设置为高，横向滑动滑块，向右是变快，向左是变慢。按预览按钮可以听到效果，也可以直接填入变化率数字。图 10 变调效果对话框如图所示，调用变调器，按住鼠标左键可以将曲线拉高或拉低，这样就可以相应的改变音频文件的音调。2.3.3 音量渐变图 11 渐变效果对话框为了实现音量渐变即实现音量的淡入或淡出，可以调用“效果波形振幅渐变”实现。一般情况下，选择音频长度13s之间，由图可以看到两个滑动条，分别是音量渐变的初值、终值设定。拖动滑动条或直接输入数值都可以进行设定。图 12 音量渐变前波形图 13 音量渐变后波形2.3.4 静音图 14 静音处理后波形“效果静音”命令可以把选区内所有的采样值改写成零，使选取内变得无声，相当于无限衰减，这个命令的好处是可以保证绝对的“安静”，比录音时的“无声”要纯粹得多。3. 音频文件处理3.1 声音的剪辑Edit-Cut：默认快捷键Ctrl+X，使用cut命令，可以将其移动到当前剪切板上，并从原文件内移除该段数据，剩下的数据自动合并，文件总长度缩短。图 15 将前部波形剪切至尾部Edit-Copy：默认快捷键Ctrl+C，选择了声音段落之后，可以将其复制到当前剪切板上，并保持原文件不变。图 16 将选中波形复制并粘贴Edit-Copy to new：这是复制命令的一个变体命令，它会创建一个新文件，将选中的内容移动到新文件内，新文件的时间长度与选择段落相等。图 17 调用Copy to new效果Edit-Paste：默认快捷键Ctrl+V，可以将将当前剪切板上的内容复制到当前文件内光标线所在的位置，同时把从该位置起的原有声音数据在时间轴上向后顺延。只要剪切板的内容都没有被新内容替换，就可多次使用Paste命令。3.2 多轨音频缩混首先将软件切换到多轨模式，按住鼠标左键，从File面板上把文件托到轨道上，松开后，素材就正式插入多轨工程。图 18 两段音频文件插入导入完成后，可以按空格键试听，如果有需要可以按右键分别调节两轨的音量。调节完毕，对工程整体进行合成，为了缩混正确，首先保证没有任何一个素材被选中。然后“文件混缩另存为”，给文件指定位置，确定即可。图 Error! Main Document Only. 音频混缩实现4. 自制MP3歌曲4.1 伴奏制作首先，打开需要消除人声的歌曲。然后“效果波形振幅声道重混缩”图 20 人声清除功能调用如图，拖动滑动条，选中Vocal Cut，点击确定，之后就可以看到波形缩小，人声就消除了，点击另存为即可。图 21 去除人声后的波形4.2 录制人声点击第二轨的R按钮，按钮会变红色，准备好后，点击左下角的录音按钮就可以开始录音了。图 22 录音准备4.3 降噪处理对于持续的背景噪声，处理方法就是在需要降噪的素材中寻找并选中一个足够长的“纯噪音段落”，然后选择“effectrestorationnoise reduction”，弹出对话框：图 23 降噪处理对话框先点击噪音采样按钮，再点击关闭。然后选定全部音频文件，再次打开，点击确定按钮，即可进行降噪处理。因为录音环境不专业，所以，在录制的时候故意留出一些“空白”，将背景噪声多录制几段，后面用于降噪。录制结束后，单击停止按钮，然后按空格键试听，如果人声和伴奏的比例不合适，就可以调节两轨的音量，然后对两个音轨进行混缩，混缩为一个音轨，并保存为MP3格式的歌曲，那么一首自己制作歌曲就完成了，如图。图 24 音轨1：伴奏，音轨2：清唱，音轨3：合成音乐5. 广播电台片头音乐制作片头音乐的制作和MP3歌曲的制作十分的相似，两者相比只不过少了“消除人声”的过程，这里不再累述。如图所示，音轨1加载的是背景音乐Snowdream.mp3，音轨2加载的是自己录的一段解说词: 每一首歌都像一只纸船，承载着一个动人心弦的故事。不同的音乐，不同的风格，演绎着不一样的感受，带你飞越音乐地带，去解读每一首歌曲背后的故事和意义,我是主持人苏静。最后进行混缩处理并保存即可。图 25 背景音乐Snowdream.mp3图 26 开场解说词图 27 合成的片头曲6. 心得体会为了能够完成这次课程设计，首先就是要了解cool edit和Praat软件的各自的特点和使用方法，为此还跑了还几天的图书馆，在网上的搜索相关资料，最后感觉cool edit较为容易