数字音频技术(4).ppt_李得梅

数字音频技术 数字音频技术基础 数字音频技术基础 数字音频技术概述音频的录制数字音频编辑视频文件的配音制作 数字音频技术概述 计算机数据的存储是以0 1的形式存取的 那么数字音频就是首先将音频文件转化 接着再将这些电平信号转化成二进制数据保存 播放的时候就把这些数据转换为模拟的电平信号再送到喇叭播出 数字声音和一般磁带 广播 电视中的声音就存储播放方式而言有着本质区别 相比而言 它具有存储方便 存储成本低廉 存储和传输的过程中没有声音的失真 编辑和处理非常方便等特点 数字音频文件有两个主要指标 这也是采样时要考虑的主要技术参数 一个是采样频率 另一个是比特率 采样精度 采样率 简单地说就是通过波形采样的方法记录1秒钟长度的声音 需要多少个数据 44KHz采样率的声音就是要花费44000个数据来描述1秒钟的声音波形 原则上采样率越高 声音的质量越好 采样频率下地波形图 在一秒时间内的取点的次数就是采样频率 当横坐标的单位越小 即两个采样时刻的间隔越小时 越有利于保持原始声音的真实情况 换句话说 采样频率越大 音质越有保证 比特率 是另一种数字音乐压缩效率的参考性指标 表示记录音频数据每秒钟所需要的平均比特值 比特是电脑中最小的数据单位 指一个0或者1的数 通常我们使用Kbps 通俗地讲就是每秒钟1000比特 作为单位 CD中的数字音乐比特率为1411 2Kbps 也就是记录1秒钟的CD音乐 需要1411 2 1024比特的数据 近乎于CD音质的MP3数字音乐需要的比特率大约是112Kbps 128Kbps 音频的录制基本过程 拾音过程 声 电转换过程 声音调节处理过程 这实际是对电流的调节 声音的记录过程 通过多轨迹 电脑或录音机等进行记录 声音的处理过程 也就是我们平常所说的缩混过程 模拟音频的录制原理 首先 声波通过麦克风 空气分子的振动转变为电信号的波动 数字录音也必需经过这一步 录音磁头的电磁铁根据通过电流的大小而产生大小不同的磁场 磁场的变化情况会相应的记录在磁带上 实际上是磁带上的磁粉排列发生了变化 这样便完成录音过程 播放时 放音磁头读出印记在磁带上的磁场大小变化的情况 即磁粉的排列位置 并转变为相应的电信号 之后的情况与数字音频的播放完全类似 即这些波电信号 模拟信号 继续传送至放大器和扬声器 电信号重新转变为声音 即空气分子的振动 数字音频 数字音频的录制首先同样是声波通过麦克风 空气分子的振动转变为电信号的波动 将这些电信号送到一个叫做模 数 转换器的线路里 经采样过程得到数字信号 再把数字信号以电脑文件的形式保存到电脑硬盘上 数字音频播放时将这些由大量数字描述而成音乐送到一个叫数 模 转换器的线路里 再将数字转变成一系列电压值 通过有助于稳定的保持线路 最后将信号由低通滤波器输出模拟电信号 这样 比较平缓的具有脉动电压的模拟信号就可以继续发送至功率放大器和扬声器 电流经过放大再转换成声音信号 话筒与录音设备的两种连接方式 一种是话筒连接调音台 调音台在连接到电脑声卡的ADAT SPDIF数字接口 或者调音台的模拟接口连接电脑声卡的模拟接口 另一种是话筒直接连接到声卡的模拟接口上 常见的几种音频文件格式 CD格式 正统血脉标准CD格式也就是44 1K的采样频率 速率88K 秒 16位量化位数 因为CD音轨可以说是近似无损的 因此它的声音基本上是忠于原声的 因此如果你如果是一个音响发烧友的话 CD是你的首选 它会让你感受到天籁之音 CD光盘可以在CD唱机中播放 也能用电脑里的各种播放软件来重放 一个CD音频文件是一个 cda文件 这只是一个索引信息 并不是真正的包含声音信息 所以不论CD音乐的长短 在电脑上看到的 cda文件 都是44字节长 WAV格式 是微软公司开发的一种声音文件格式 它符合PIFFResourceInterchangeFileFormat文件规范 用于保存WINDOWS平台的音频信息资源 被WINDOWS平台及其应用程序所支持 WAV 格式支持MSADPCM CCITTALAW等多种压缩算法 支持多种音频位数 采样频率和声道 标准格式的WAV文件和CD格式一样 也是44 1K的采样频率 速率88K 秒 16位量化位数 看到了吧 WAV格式的声音文件质量和CD相差无几 也是目前PC机上广为流行的声音文件格式 几乎所有的音频编辑软件都 认识 WAV格式 但缺点是体型过于 巨大 AIFF与AU这里顺便提一下由苹果公司开发的AIFF AudioInterchangeFileFormat 格式和为UNIX系统开发的AU格式 它们都和WAV非常相像 在大多数的音频编辑软件中也都支持它们这几种常见的音乐格式 MP3MPEG3音频编码具有10 1 12 1的高压缩率 同时基本保持低音频部分不失真 但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸 相同长度的音乐文件 用 mp3格式来储存 一般只有 wav文件的1 10 而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件 RealMedia文件优点是流媒体文件 占用带宽小 可用于网络广播 网上教学和网上点播 缺点是音质较差 不适于编辑 支持的处理软件不多 WindowsMedia文件基于网络流媒体技术的音频格式 其优点是功能齐全 使用方便 支持无失真压缩 失真压缩和语音压缩等压缩方式 缺点是须在Windows平台下使用 在失真压缩方式下的音质不好 Cooleditpro 是美国AdobeSystems公司 前SyntrilliumSoftwareCorporation 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 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 而且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 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 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 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 RawPCM 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 3 1 2CoolEditPro工作界面 一 单轨音频编辑模式 二 多轨音频编辑模式 SOUNDFORGE SoundForge是SonicFoundry公司开发的一款功能极其强大的专业化数字音频处理软件 它能够非常方便 直观地实现对音频文件 wav文件 以及视频文件 avi文件 中的声音部分进行各种处理 满足从最普通用户到最专业的录音师的所有用户的各种要求 所以一直是多媒体开发人员首选的音频处理软件之一 非常棒的音效编辑软件 除了音效编辑软件就有的功能外 它也可以让你处理大量的音效转换的工作 且具备了与RealPlayerG2结合的功能 能让你编辑RealPlayerG2的格式档 当然你也可以把其它的音效档也转换成RealPlayerG2使用的格式 能够轻松的完成看似复杂的音效编辑 数字音频编辑 编辑区域的概念及其操作1确定编辑区域在编辑器中 用左键单击波形图的某一位置 该位置即被定义为编辑区域的起始位置 按住Shift键 用左键从起始向右单击波形 确定编辑区域 2展开编辑区域在已选定的区域内右键 选择 Zoomselsction 命令 也可通过点击波形窗口右下角 或 来收缩区域 简单音频编辑 1删除声音片段2静音处理3剪切片段4复制片段5回复操作 方法是首先选择一段需要删除静音的波形 然后选择编辑菜单中的 删除静音 命令 打开删除静音对话框 如图所示 单击 查找电平 按钮 然后单击 扫描静音 按钮 再单击确定按钮 即完成了删除静音的操作 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 粘贴对音频事件的复制与粘贴是很简单的 先选中一段音频事件 然后使用鼠标移动波形窗口上方的黄色小三角 当前编辑点指针 以调整音频事件的选取范围 当选取好恰当的音频事件后 选择Edit Copy命令或Ctrl C快捷键 将被选音频事件复制到剪贴板中 然后指针移动到将要粘贴音频事件的位置 选择Edit Paste命令或Ctrl V快捷键 将剪贴板中的音频事件粘贴到指针位置即可 2 粘贴为新文件 在CoolEditPro编辑菜单中还有一项 复制为新的 CopytoNew 菜单项 它的实际意义就是 可以将选中的音频事件复制到剪贴板中 而且以该被选音频事件为内容建立一个新文件 使用编辑菜单中的 粘贴为新的 菜单项或 Ctrl Shift N 快捷键 可以将当前剪贴板中的内容粘贴成一个新的音频文件 新建音频文件的名字一般为 Untitled 可以使用保存命令将其用需要的格式和文件名保存 3 混合粘贴在CoolEditPro中 编辑 混合粘贴 MixPaste 命令 就是把当前剪切板中的内容与当前窗口中的音频数据混合 即剪切板中的音频事件就会插入到指针当前位置 或者与指针位置附近的音频事件交迭起来 如果剪切板中的音频事件的格式 如采样率 采样精度等 与粘贴目标文件的不同 在粘贴之前它会自动将剪切板中音频事件的格式转化为与目标文件一致 以使粘贴顺利进行 操作方法是 首先选择编辑窗口内需要进行混合的一段音频事件或全部波形后 执行 编辑 混合粘贴 命令 便打开混合粘贴人机对话框 如下图所示 默认设置便是混合粘贴 直接单击 确定 按钮即可 但该功能很丰富 为了方便于使用 下面将介绍该对话框各项设置项的内容 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 1 音量调节区 左 右 分别表示立体声音频的左右声道 滑动块 用来调节音量 关联左 右 复选项表示左右声道锁定 可同时调节音量 数字文本框 可输入音量值0 100 反相 表示在粘贴时把剪切的音频数据上下颠倒 即中线上方的波形翻到中线下方 中线下方的波形翻到中线上方 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 2 混缩粘贴方法位于对话框左下方的区域 提供了多种缩混方法 其中 插入 Insert 剪切板中的音频事件将插入到指针当前位置 粘贴后将会替代粘贴目标文件中的被选音频事件 如果粘贴时在目标文件中没有任何音频事件被选中 则粘贴后指针位置后方的原音频事件向后顺延移动 混合 Overlap 也称交迭 剪切板中的音频事件会与粘贴目标文件中的音频事件混合交迭 如果目标文件的长度比剪切板中的音频事件的长度短 则会自动延长目标文件 以适合剪切板中的音频事件 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 替换 Replace 使用剪切板中的音频事件替换目标文件中指针后与粘贴音频事件等长度的音频数据 假设剪切音频事件的长度为5s 则混合粘贴后目标文件中指针后面5s的音频数据都会被粘贴的音频事件所替换 调制 Modulate 选择该方法后 混合粘贴时会使用目标文件中的音频数据对粘贴音频事件进行调制 从而制作出很有趣的效果 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 淡入淡出 Crossfade 也称交叉淡化 选择该方法后 在右侧的文本框中输入淡化作用时间 单位是毫秒 混合粘贴时 会对粘贴音频事件的开始部分进行淡入处理 对结束部分进行淡出处理 作用时间等于设置的值 使用该方法 会使粘贴音频事件与目标文件的衔接更加自然 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 3 粘贴音频事件源区拟粘贴的音频源有三种 其中 剪切板音频源来自当前设置的剪切板中的音频事件 系统剪切板音频源来自计算机系统所使用的操作系统提供的剪切板中的音频事件 文件选择该模式后 可以通过其右侧的 选择文件 按钮 打开 选择波形文件 窗口 选择某一音频文件作为粘贴的音频事件 粘贴 粘贴为新文件 混合粘贴 4 粘贴循环 LoopPaste 选择 粘贴循环 复选项后 在其右侧文本框中输入循环粘贴次数 则在混合粘贴时 从当前指针位置开始将音频源事件重复粘贴指定的次数 如果目标文件的长度不足长 将自动处长目标文件长度 以使混合粘贴操作顺利进行 混响 混响效果器是一种空间型的效果器 用来模拟真实的空间感 混响效果器可以说是在音频处理中使用最频繁的效果器 尤其应用在的人声 乐器上的处理 适当比例的混响 能对音乐起到很好的 美化 效果 使之听起来更有层次感 更加悦耳动听 不同的混响效果能够体现出不同环境下声音的不同属性 混响 在 效果 菜单下 常用效果器 中的分别存放着 混响 简单混响 和 完美混响 三个最常用的混响特效命令 它们分别为 1 混响预置参数ConcertHallLight 明亮的音乐大厅DarkHall 昏暗的大厅DarkDrumPlate 暗淡的击鼓平台DirtyPlate 不清洁的地面LargeOccupiedHall 占用面积很大的大厅LastRowSeats 最后一行席位MediumAuditorium 中等大小的礼堂MediumEmptyRoom 中等大小空房间Shower 阵雨环境ShowerAttackVerb 阵雨冲击动感效果TightandClose 很小且封闭的环境效果VocalNicePresence 语音很甜美的现场感觉WarmRoom 温暖的房间效果 音频时间 音量调整 显示当前播放点所在音频文件的位置 显示当前选择声音片断和波形窗口声音片断的时间参数 音频合成 首先移动两段不同的音频波形 使它们首尾相接 选中相接的部分 如下图 单击鼠标右键选择菜单中的 填满 Full 命令 特殊音效 延迟效果延迟效果器是对人声进行润色的好工具 也可以使发薄的声音变得厚实丰满 这里的延迟效果是通过在左右声道选择各自的延迟时间和混合比例来实现的 延迟不仅可以模拟各种房间效果 还能模拟空中回声 隧道 立体声远处延迟效果 利用延迟效果进行音频处理 简单可行的方法是使用它的 预置