多媒体应用技术 音频基础.ppt

多媒体应用技术,数字音频基础知识,（一）、数字音频基础知识,1、声音的本质声音是一种物理现象，它是产生于发声物体或发声器官，通过空气、水或物体中分子的震动传播的一种纵向波。模拟音频技术是以模拟电压的幅度来表示声音的强弱。振幅和频率是描述声音的两个基本参数。振幅指声波的波峰与波谷之间的距离，它反映声音能量原大小。声音的频率指每秒钟声波的震动次数，它反映声音的音调。,（一）、数字音频基础知识,2、音频的概念模拟音频磁带胶木唱片声音是机械振动，振动越强，声音越大，模拟音频技术是以模拟电压的幅度来表示声音的强弱。数字音频计算机存储的数字化音频信息数字音频是通过采样和量化把模拟量表示的音频信号转换成许多二进制数字1和0组成的数字音频文件。,（一）数字音频基础知识,3、声音的三要素表示声音性质的基本因素中“声调”、“响度”、“音色”被称为声音的三要素声调：声调的高低主要是非功过由频率的高低决定，频率高的声音称为高音，频率低的声音称为低音，人的耳朵所能感知的声音范围一般为20Hz20kHz。响度：响度就是声音的大小，人耳对声波的感觉是声波对人耳鼓膜的刺激强弱，刺激强的声音就是在的声音，刺激弱的声音就是小的声音。音色：是指两个声音的大小和音调相等的情况下，其声音有不同的感觉的时候，这种声音的不同称为音色。,（一）、数字音频基础知识,4、声音的数字化声音的数字化是指将采集到的声音用数字的方式进行存储、处理和输出，以及传输。,5、音频数字化过程模拟音频数字化必须经过以下两个过程：采样：采样就是将时间连续的信号变成时间不连续的离散信号。采样频率是指一秒钟内采样的次数。采样频率的选择应该遵循奈奎斯特（HarryNyquist）采样理论：如果对某一模拟信号进行采样，则采样后可还原的最高信号频率只有采样频率的一半，或者说只要采样频率高于输入信号最高频率的两倍，就能从采样信号系列重构原始信号。采样率:采样率越高,数字音频越接近原始音频,越低则失真度越大。采样率至少是音频频率的两倍.CD的音频采样率为44100Hz量化：量化位是对模拟信号的幅度轴进行数字化。是关于如何将模拟信号从模拟电压转换为数字形式,它决定了模拟信号数字化以后的动态范围。,（一）、数字音频基础知识,模拟音频数字化过程：,（一）、数字音频基础知识,6、声道数：有单声道、双声道和多声道之分。双声道又称为立体声，在硬件中要占两条线路，音质、音色好，但立体声数字化后所占空间比单声道多一倍。,（一）、数字音频基础知识,二、常用影音格式及播放软件,（二）常用数字音频格式WAV最常见的声音文件之一，是微软公司专门为Windows开发的一种标准数字音频文件（又称波形文件），该文件能记录各种单声道或立体声的声音信息，并能保证声音不失真。但WAV文件有一个致命的缺点，就是它所占用的磁盘空间太大（每分钟的音乐大约需要12兆磁盘空间）MID/MIDI国际MIDI协会开发的乐器数字接口文件，它采用数字方式对乐器所奏出来的声音进行记录（每个音符记录为一个数字），然后在播放时再对这些记录进行合成，因而占用的磁盘空间非常小，但其效果相对来说要差一些。一般来说，MID文件只适合于记录乐曲，而不适合对歌曲进行处理。MID文件主要依靠硬件生成，依靠软件合成MID文件的技术目前还不太完善。除正常的MID文件之外，它还有很多变种，如*.RMI、*.CMI、*.CMF等,二、常用影音格式及播放软件,MP3目前最热门的音乐文件，采用MPEGLayer3标准对WAVE音频文件进行压缩而成，其特点是能以较小的比特率、较大的压缩率达到近乎完美的CD音质（其压缩率可达1:12左右，每分钟CD音乐大约只需要1兆的磁盘空间）。正是基于这些优点，我们可先将CD上的音轨以WAV文件的形式抓取到硬盘上，然后再将WAV文件压缩成MP3文件，既可以从容欣赏音乐又可以减少光驱磨损,二、常用影音格式及播放软件,MP3po格式在WMA刚开始流行的时候，还没有高品质的MP3，所以当时MP3的地位真的有点动摇了，于是Thomson公司在2001年6月，携手FaunhofeIIS，发布了一种新的格式MP3po，这是对MP3格式的改良，编码算法比MP3要复杂得多，简单的说，就是分两层编码，在MP3的基础上，再与另外一种技术（SB频段复制技术）混合编码。MP3po与原来的MP3兼容，文件扩展名同为.mp3，这种格式在低位率的时候，压缩效率非常高，所以在一般音质情况下，同位率的MP3po的体积要比MP3甚至WMA都小得多，而音质却是三者中最好的。从技术上讲，MP3po是一种非常优秀的编码方式，但是它高昂的专利费，使它没有真正流行起来，而目前据笔者所知，也只有Thomsn的机器才能真正支持MP3po格式的文件。,二、常用影音格式及播放软件,WMA格式在绝大多数的MP3播放器上，最基本支持的两种格式是MP3和WMA。这说明WMA格式也是非常重要的。WMA，WindowsMediaAudio，明眼人一眼就能看出这是微软的杰作。WMA相对于MP3的最大特点就是有极强的可保护性，可以说，WMA的推出，就是针对MP3没有版权保护的缺点来的。自从Napste破产以来，微软更是对WMA大肆宣传，大有想推翻MP3的意思。就目前看来，WMA可能是最受唱片公司所欢迎的格式了。除有版权保护外，WMA与MP3音质和体积上的对比特点，可以总结为：低比特率（128K）时，MP3的音质则比WMA好。,三、数字音频的来源,用CD转换应用数字录音设备或数字音频软件从现实生活中拾取从现有的音视频中抽取从因特网上下载或购买,四编辑软件,SoundForge是著名的SonicFoundry公司的拳头产品，软件名称就是“声音熔炉”的意思，也就是说，把声音放入这个软件里，你就能把它锻造成你想要的任何形状。从某种意义上来说，SoundForge就是一个很全面的音频编辑软件，使用非常广泛，从音乐制作，到游戏音效的编辑，都有它的身影。单轨编辑,四编辑软件,GoldWave一个相当棒的数码录音及编辑软件，除了附有许多的效果处理功能外，它还能将编辑好的文件存成.WAV、.AU、.SND、.RAW、.AFC.等格式，而且若你的CDROM是SCSI形式，它可以不经由声卡直接抽取CDROM中的音乐来录制编辑。,四编辑软件,CoolEditpro与AdobeAuditionCoolEditPro是数字影音录制器、编辑器、及混合器.它能最高混合128个音轨，且用任何的声卡皆可。AdobeAudition是在推出CoolEditPro2.0之后，开发CE的公司被Adobe公司收购，CoolEditPro2.0被重新命名为AdobeAudition1.0，其功能菜单基本一样，随后推出Audition1.5，Audition.是目前最新的版本。,五、AdobeAudition简介,AdobeAudition提供了高级混音、编辑、控制和特效处理能力，是一个专业级的音频工具，允许用户编辑个性化的音频文件、创建循环、引进了45个以上的DSP特效以及高达128个音轨。AdobeAudition拥有集成的多音轨和编辑视图、实时特效、环绕支持、分析工具、恢复特性和视频支持等功能，为音乐、视频、音频和声音设计专业人员提供全面集成的音频编辑和混音解决方案。用户可以从允许他们听到即时的变化和跟踪EQ的实时音频特效中获益匪浅。它包括了灵活的循环工具和数千个高质量、免除专利使用费(royalty-free)的音乐循环，有助于音乐跟踪和音乐创作。,五、AdobeAudition简介,AdobeAudition提供了直觉的、客户化的界面，允许用户删减和调整窗口的大小，创建一个高效率的音频工作范围。一个窗口管理器能够利用跳跃跟踪打开的文件、特效和各种爱好，批处理工具可以高效率处理诸如对多个文件的所有声音进行匹配、把它们转化为标准文件格式之类的日常工作。AdobeAudition为视频项目提供了高品质的音频，允许用户对能够观看影片重放的AVI声音音轨进行编辑、混合和增加特效。广泛支持工业标准音频文件格式，包括WAV,、AIFF、MP3、MP3PRO和WMA，还能够利用达32位的位深度来处理文件，取样速度超过192kHz，从而能够以最高品质的声音输出磁带、CD、DVD或DVD音频。,第一节音视编辑软件Audition简介,一、音频编辑的主要操作1、声音的采集2、噪声的处理3、音频的编辑4、音效的处理5、音频的混缩6、音频的输出,二、音频编辑编辑软件AdobeAudition软件简介2003年Adobe收购Syntrillium公司的技术资产后,将原音频编辑软件CoolEditpro更名为AdobeAudition,并在原基础上增加了一些新功能,如对视频播放,CD直接刻录等.,第一节音视编辑软件Audition简介,三、音频编辑AdobeAudition软件的功能:1、录音可支持16bit/96KHz高精度声音的录制,提供128条录音轨道,相当于128个录音房间.2、混音是一款多轨数字音频软件,最多可支持128轨音频混音3、音频的编辑可以简单而快地完成各种各样的声音编辑4、音效的处理自带50种效果器，并支持VTS效果器5、刻录音乐CD可直接将创作的音乐刻录成CD,第一节音视编辑软件Audition简介,6、降噪可以精确的分析出声音中存在的噪音、嘶嘶声、喀嚓声、嗡嗡声等，并能够在不影响音质的情况下最大限度、准确地去除这些噪音。7、声音的压缩能将音乐成品直接压缩成mp3、mp3pro和wma等压缩格式，并保持声音的原貌,第一节音视编辑软件Audition简介,五、Audition软件菜单功能简介,项目管理区,快捷键,走带按钮,当前播放时间,第一节音视编辑软件Audition简介,单轨编辑模式,多轨编辑模式,第二章数字音频编辑,第二节音频素材的采集,第二节音频素材的采集,一、声音的录制1、声源的选择“选项Windows录制调音台”进入录控制面板，选择音源：MICCDLINEINWAVE从上面音源中选择一路进行录音,第二节音频素材的采集,2、单轨编辑模式声音的录制确定音频格式按录音键开始录音，录音时，不出声，先录一小段空白，以便后期降噪采样用，然后正式录音录好之后，按停止键,录音键,第二节音频素材的采集,3、多轨音频编辑模式的声音录制设置切换编辑模式选择轨道从轨道“R、S、M”选项中选择录音项R（R-录音S-静音M-独奏）按下录音键开始录音录制调音台设置与单轨模式相同,第二节音频素材的采集,录制人声的方法1）准备话筒：选择高质量的话筒耳机：用于监听2）话筒的摆放位置与口保持水平：可以获得强有力的声音，但气声和喷音较重话筒上方府对着口：强高音，可以获得明亮的高音话筒下方仰对着口：可强调低音3）拾音距离近距离拾音：1-5cm，适于嗓音小的人和通俗哥曲演唱者，特点是有较强的真实感和亲切感，音色纯净，清晰度高；中距离拾音：5-10cm，适于民族唱法的人声，中音语调的主持人，特点是语音轻松、活泼、开朗、爽朗。远距离拾音：10-20cm，适于拾取美声唱法的人，特点是：音色泛音数较多、幅度也比较强，整体音色丰满。,第二节音频素材的采集,4、背景噪音处理噪音的类型：噪音有噼啪声、直流偏移、嘶音、背景杂声等，背景噪声分两种，一种是恒定的背景噪音，像磁带里的嘶声，声卡的杂音，音响设备的本底噪音，空调、冰箱、电脑风扇等；另一种是有变化的背景噪音，如热闹的街市，足球场的观众等操作：选择“噪音消除降噪器”1）选择一段含有噪声的无声部分2）噪声消除降噪器3）采样4）关闭5）全选6）噪声消除降噪器确定,第二节音频素材的采集,4、影音文件中音频的提取1）、从视频文件中提取音频从单轨编辑模式中，从“文件”菜单栏中选择“从视频文件中提取”，进入控制面板，选择要提取音频的视频文件2）、从CD中提取音频从单轨编辑模式中，从“文件”菜单栏中选择“从CD中提取音频”，进入控制面板，选择要提取音频的文件,第二节音频素材的采集,5、内录获取音频素材对一些Audition能编辑的音频格式，如果计算机内有支持播放的软件，可通过软件内录方式对其进行格式转换，使其能够被编辑。如MIDI音乐等。方法：用支持所需音频素材的播放软件播放音频，在Audition中选择轨道进行录制。,练习,录制一段朗诵音频要求：选择了朗诵内容后，通过现场采集的方法录制内容，然后利用音频处理软件对朗诵内容进行处理，背景音乐也要求经过恰当处理，最后将两者合成配乐朗诵多媒体作品。,第三节Audition的基本操作,Audition的基本操作,剪辑步骤：1、音频的导入2、波形的查看3、音频的播放4、提示列表的应用5、音频的剪辑6、噪声的处理7、音效处理8、立体声的转换,Audition的基本操作,二、配音修复操作实例1、有一段女声录音片段,文件名为“配音文件.wav”，由于设备和环境原因导致录音效果不良,需要编辑修改.2、“配音修改.wav”文件是对出现严重问题的部分重新录制的音频.3、对该配音文件进行编辑处理，并为该配音文件添加上背景音乐。,Audition的基本操作,操作主要步骤：1、导入音频文件2、播放音频，检查录音质量,Audition的基本操作,3、对音频中噪声进行处理,开始处的噪音,处理方法：删除此噪音,录音开始处噪音处理：1）按鼠标左键选中噪音部分2）删除,Audition的基本操作,录音过程接线不良产生的噪音处理1）重新录音2）导入配音修改文件3）选中配音修改文件中的音频波形4）按鼠标右键，复制5）切换到配音文件6）选中需替换的噪音部分，按鼠标右键，粘贴,录音接线不良产生的噪音,处理方法：重新录该片段，并对其进行替换,Audition的基本操作,7）对替换的波形音量进行适当处理，使其与原配音文件的音量一样选中波形应用效果菜单中的波形振幅中的渐变，对音频的音量进行调整,替换前,替换后,Audition的基本操作,8）背景噪声降噪处理操作：选择“噪音消除降噪器”1）选择一段含有噪声的无声部分2）噪声消除降噪器3）采样4）关闭5）全选6）噪声消除降噪器确定,Audition的基本操作,9）简单音效处理添加回声效果，使声音更具有磁性在效果菜单中，选择常用效果器中的“回声”如右图，选择Auditorium效果,Audition的基本操作,10）导入背景音乐选中与配音文件波形稍长的音频波形，按鼠标右键复制为新的为音频波形的开始和结尾处理淡入和淡出切换到配音文件窗口，选中整个音频波形，并复制切换到背景音乐，选中中间段波形，按鼠标右键选择“混合粘贴”11）播放试听,用au消除人声及音频提取,1、原声中人声的消除效果振幅通道混合器，预设：vocalcut或者析取中置声道说明：虽然这个步骤能够消除一部分人声，但是很难能够完全消除的。尤其是对于录音效果非常好的人声，更是很难起作用。做人声的消除，最好是找音质不错的wav格式来做，消除之后，不至于损失的太严重。,一段音频中如何提取部分录音,找到需要分割的开始时间和结束时间，填到右下角的开始和结束两个地方，或者用鼠标直接选出来，右键复制或者复制为新的。,三、音效的处理与输出,7、混缩输出打开菜单“文件/混缩另存为”窗口，选择输出音频的格式，就可保存输出,作业,自制卡拉OK音乐要求：选择一首有原声的歌曲，消除原声保留纯音乐，利用audition对音乐的内容进行处理，每个同学完成自己卡拉OK多媒体作品,第四节,混音器的使用,频率的音感特征,频率的音感特征：3060Hz沉闷如没有相当大的响度，人耳很难感觉。60100Hz沉重80Hz附近能产生极强的“重感”效果，响度很高也不会给人舒服的感觉，可给人以强烈的刺激作用。100200Hz丰满200500Hz力度易引起嗡嗡声的烦闷心理。5001KHz明朗800Hz附近如提升10dB，会明显产生一种嘈杂感，狭窄感。1K2KHz透亮2K4Kz尖锐2800Kz附近明亮感关系最大，3400Hz易引起听觉疲劳。4K8Kz清脆6800Hz形成尖啸，锐利的感觉，7.5KHz音感清彻纤细。8K16Kz纤细,混音器的使用,在Audition中有5种轨道，它们是音频轨、MIDI轨、总线轨、视频轨和主控轨。在【混音器】面板中视频轨将不可见。,音频轨,音频轨是音频信号的专用轨道。在【混音器】面板中的最左侧的图标，与【主群组】面板左上角的4个图标所对应，分别表示音频轨的输入/输出、效果控制器、发送控制器和EQ控制器。,音频轨,音频轨的输入/输出,单击【输入】按钮,单击【输出】按钮,音频轨,效果控制器,音频轨,效果控制器【效果格架】对话框,TIP：一个轨道最多可以使用16个插入效果器，过多加载效果器会占用大量系统资