音频处理讲义

1、高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材计算机技术基础国家级规划教材计算机技术基础计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用 第第 1 章章 Web技术基础技术基础 第第 2 章章 标记语言与网页制作标记语言与网页制作 第第 3 章章 图像处理技术图像处理技术 第第 4 章章 音频与视频处理音频与视频处理 第第 5 章章 Flash动画设计动画设计 第第 6 章章 客户端开发客户端开发 第第 7 章章 服务端编程服务端编程目 录计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用第 4 章 音频处理技术4.1 音频处理技术基础

2、音频处理技术基础4.2 GoldWave音频音频处理工具的处理工具的使用使用4.3 其他音频处理工具软件其他音频处理工具软件计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.1 音频及音频处理基础计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.1 音频处理技术基础n 4.1.1 声音的基本参数声音的基本参数n 4.1.2 常用的音频设备常用的音频设备n 4.1.3 声音数据的数字化声音数据的数字化n 4.1.4 音频压缩标准音频压缩标准n 4.1.5 音频文件格式音频文件格式计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.1.1 声音的基本参数(1) 周期周期(2) 频率

3、频率(3) 振幅振幅计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用(1) 周期n 以规则的时间间隔重复出现相同的波形，以规则的时间间隔重复出现相同的波形，这个时间间隔称之为周期。这个时间间隔称之为周期。n 由于声音是自然产生的，所以不可能是非由于声音是自然产生的，所以不可能是非常平滑和具有相同的周期。具有可识别周常平滑和具有相同的周期。具有可识别周期的声音通常比较悦耳，如：各种乐器的期的声音通常比较悦耳，如：各种乐器的声音、歌声等。非周期性声音通常比较刺声音、歌声等。非周期性声音通常比较刺耳，如噪音、刹车声等。耳，如噪音、刹车声等。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用(2

4、) 频率n 频率是指波在单位时间内重复的次数，其单位为频率是指波在单位时间内重复的次数，其单位为Hz(赫兹赫兹)。通常还使用更大的单位。通常还使用更大的单位KHz，MHz，GHz以及以及THz表示，其换算关系如下所示：表示，其换算关系如下所示： 1KHz=1000Hz 1MHz=1000KHz 1GHz=1000MHz 1THz=1000GHzn 频率和周期互为倒数的关系：频率和周期互为倒数的关系： 周期周期1频率频率计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用波段n 在研究的过程中，通常还将声波划分成以下几个波段：在研究的过程中，通常还将声波划分成以下几个波段：l次声波：低于次声波：

5、低于20Hz；l声波：声波：20Hz20KHz(人耳能听见的声波人耳能听见的声波)；l超声波：超声波：20KHz以上。以上。n 日常生活中，日常生活中，音调音调实际上就是对声音的频率描述。当频率实际上就是对声音的频率描述。当频率快时，也就是频率高时，声音尖锐，反之则显得低沉，粗快时，也就是频率高时，声音尖锐，反之则显得低沉，粗旷。声音的质量也与频率范围有关，如果声音的可变化频旷。声音的质量也与频率范围有关，如果声音的可变化频率越大，则声音的质量越高。率越大，则声音的质量越高。 计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用(3) 振幅n 和其他波一样，声波也同样有振幅。在日常生活和其他波

6、一样，声波也同样有振幅。在日常生活中，中，音量音量就是对声波振幅的描述。在声学中，振就是对声波振幅的描述。在声学中，振幅是用来定量研究空气受到压力的大小。幅是用来定量研究空气受到压力的大小。n 对于一个具体的声波而言，在一定的时间段内，对于一个具体的声波而言，在一定的时间段内，如果我们能知道每个时刻波的频率和相应的振幅，如果我们能知道每个时刻波的频率和相应的振幅，就可以将这个波重新描绘出来，再现这个声波。就可以将这个波重新描绘出来，再现这个声波。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用波形分析与变换n在自然界中，声波的频率和振幅时刻都在变化，形成不规则波，但是可以在自然界中，声波的

7、频率和振幅时刻都在变化，形成不规则波，但是可以将之分解成多个规则波的线性组合。将之分解成多个规则波的线性组合。n例如，在波谱分析就是通过例如，在波谱分析就是通过“傅里叶变换傅里叶变换”把波形函数分解成多个简单形把波形函数分解成多个简单形的线性组合的。的线性组合的。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.1.2 常用的音频设备n 声音卡（声卡）声音卡（声卡）n 话筒话筒 n 扬声器扬声器计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用声音卡n 声音卡是处理音频信号的声音卡是处理音频信号的PC插卡，也称音效卡，一般有插卡，也称音效卡，一般有ISA总线和总线和PCI总线两种。现在

8、常见的是基于总线两种。现在常见的是基于PCI总线的总线的64位声卡，或者直接将声卡集成到计算机的主板上。位声卡，或者直接将声卡集成到计算机的主板上。n 声音卡外部设备连接主要有以下几种端口：声音卡外部设备连接主要有以下几种端口：l话筒输入口话筒输入口(MIC)：连接话筒，用于话筒输入信号。：连接话筒，用于话筒输入信号。l扬声器输出口扬声器输出口(Speaker)：连接扬声设备：连接扬声设备(音箱、耳机等音箱、耳机等)，用于声，用于声音输出。音输出。l MIDI和操纵杆端口：连接和操纵杆端口：连接MIDI和标准和标准PC操纵杆。操纵杆。1.有的声卡还有线路输入有的声卡还有线路输入(Line In

9、)端口，用于连接音频输入设备。端口，用于连接音频输入设备。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用声卡的外观计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用USB声音卡计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用ExpressCard接口声卡计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用声音卡的接口计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用声音卡的系统构造图计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用2）话筒n即：麦克风（即：麦克风（Microphone），学名），学名传声器传声器。将声音。将声音信号转换为电信号的能量转换器件，也称微音器。信号转

10、换为电信号的能量转换器件，也称微音器。n在计算机的声音卡上都有话筒的输入插口（在计算机的声音卡上都有话筒的输入插口（MIC）。）。n传声器分类传声器分类l动圈式、电容式、驻极体、硅微传声器，此外还有液动圈式、电容式、驻极体、硅微传声器，此外还有液体传声器和激光传声器。体传声器和激光传声器。n功能比较功能比较l动圈传声器音质较好，但体积庞大。动圈传声器音质较好，但体积庞大。l驻极体传声器体积小巧，成本低廉，在电话、手机等驻极体传声器体积小巧，成本低廉，在电话、手机等设备中广泛使用。设备中广泛使用。l硅微传声器基于硅微传声器基于CMOS MEMS技术，体积更小。其一技术，体积更小。其一致性将比驻极

11、体电容器麦克风的一致性好致性将比驻极体电容器麦克风的一致性好4倍以上，倍以上，所以所以MEMS麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应用，其中匹配得更好的麦克风将改进声波形成并降低用，其中匹配得更好的麦克风将改进声波形成并降低噪声。噪声。l激光传声器则在常窃听中使用。激光传声器则在常窃听中使用。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用3）扬声器n 扬声器又称扬声器又称“喇叭喇叭”，是常用的音频输出设备。音，是常用的音频输出设备。音频电能通过电磁、压电或静电效应，使其纸盆或膜频电能通过电磁、压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动周围空气造成音响。片振动周围

12、空气造成音响。n 扬声器的种类，按换能机理和结构分扬声器的种类，按换能机理和结构分l 动圈式（电动式）、电容式（静电式）、压电式（晶体动圈式（电动式）、电容式（静电式）、压电式（晶体或陶瓷）、电磁式（压簧式）、电离子式和气动式扬声或陶瓷）、电磁式（压簧式）、电离子式和气动式扬声器等。器等。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用扬声器图片计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4）其他音频设备n 音频设备还有很多，如录音机、音频设备还有很多，如录音机、各种音乐播放器、电子乐器等各种音乐播放器、电子乐器等等。等。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.1.

13、3 声音数据的数字化n要重现声波，只需要知道波的频率和振幅，就能重新描绘出波的原来形状，要重现声波，只需要知道波的频率和振幅，就能重新描绘出波的原来形状，再现这个声波。再现这个声波。n声音是声音是模拟数据模拟数据，声波是一个连续的波段，而计算机只能处理非连续的，声波是一个连续的波段，而计算机只能处理非连续的0，1两种状态，这种连续波在计算机中不能直接处理，需要将它作数字化处两种状态，这种连续波在计算机中不能直接处理，需要将它作数字化处理。理。n声音信号的数字化声音信号的数字化数字化的三个基本步骤数字化的三个基本步骤l采样采样l量化量化l编码编码n几个相关概念几个相关概念l信噪比信噪比l声道声道

14、计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用1）采样频率n 采样频率即采样频率即1秒钟内采样的次数。采样的频率越高，丢失的秒钟内采样的次数。采样的频率越高，丢失的信息量就越少。音调越高的声音，说明声音频率高、周期短，信息量就越少。音调越高的声音，说明声音频率高、周期短，采样的频率也要相应提高。采样的频率越高，单位时间内获采样的频率也要相应提高。采样的频率越高，单位时间内获取的取的样本样本数目就越多，数字化后的音频信号的保真度越高。数目就越多，数字化后的音频信号的保真度越高。获得的听觉效果就越好，同时信息量也大大增加。获得的听觉效果就越好，同时信息量也大大增加。n 在实际工作中，没有必要

15、无限制地增大采样频率，这是因为：在实际工作中，没有必要无限制地增大采样频率，这是因为：人的声音本身不可能无限制快地变化；人耳的分辨率有极限；人的声音本身不可能无限制快地变化；人耳的分辨率有极限；高采样率意味着加大信息的存储量。高采样率意味着加大信息的存储量。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用音频波形数字化采样示意图计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用声音的采样频率n 根据抽样理论，对于随时间连续变化的模拟信号波形，如果根据抽样理论，对于随时间连续变化的模拟信号波形，如果采用该信号所含的最高频率的采用该信号所含的最高频率的2倍进行采样，就可以保证在还倍进行采样，

16、就可以保证在还原该信号时，波形基本不失真。原该信号时，波形基本不失真。n 由于人耳听觉的上限频率大约为由于人耳听觉的上限频率大约为20KHz，因此当采样频率达，因此当采样频率达到到40KHz以上时，就可以达到较好的听觉效果。当前声音的以上时，就可以达到较好的听觉效果。当前声音的采样频率主要有三种标准：采样频率主要有三种标准：l 44.1KHzl 22.05KHzl 11.025KHz计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用2）量化与编码n在模拟数据的数字化过程中，采样得到的数据通常是一个较大的数，一在模拟数据的数字化过程中，采样得到的数据通常是一个较大的数，一般不会直接对该数据编码

17、（编码会占更多的般不会直接对该数据编码（编码会占更多的2进制位），而是分成若干进制位），而是分成若干个级别，然后对级别进行二进制编码，例如：四个级别要用两位个级别，然后对级别进行二进制编码，例如：四个级别要用两位2进制，进制，8种用种用3位，位，4位二进制可编码位二进制可编码24=16种量化级别，等等种量化级别，等等n若每个样本用若每个样本用8位的二进制数表示，则共有位的二进制数表示，则共有28=256个量级。若每个样本个量级。若每个样本用用16位二进制表示，则共有位二进制表示，则共有216=65536个量级，个量级，CD盘就采用这样的标盘就采用这样的标准。准。n在量化的过程中，量化等级是用来

18、对振幅的描述。如果量化等级越高，在量化的过程中，量化等级是用来对振幅的描述。如果量化等级越高，也就是量化时采用更多的二进制位来表示振幅，就能更真实地体现声波也就是量化时采用更多的二进制位来表示振幅，就能更真实地体现声波振幅的变化和原始状态。振幅的变化和原始状态。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用相关概念-信噪比(SNR)n 在音频处理中，信噪比也称声噪比，在音频处理中，信噪比也称声噪比，可看成是最大不失真声可看成是最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比值音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比值。n 在实际工作中，通常用信噪比来描述原始波形被量化后与原在实际工作中，

19、通常用信噪比来描述原始波形被量化后与原始波形的比值。始波形的比值。l信噪比信噪比(SNR)可以简单地定义为：原始波形和量化后波形所带信息可以简单地定义为：原始波形和量化后波形所带信息量之比。量之比。l信噪比的计算公式为：信噪比的计算公式为： SNR=6.02B-7.27。 其中，信噪比其中，信噪比SNR的单位为分贝的单位为分贝(dB)；B表示量化的位数，即信噪表示量化的位数，即信噪比与量化的二进制位的多少有关。量化时每增加一个二进制位，则比与量化的二进制位的多少有关。量化时每增加一个二进制位，则信噪比就提高约信噪比就提高约6分贝。信噪比越高，保真度也越高，对于信噪比较分贝。信噪比越高，保真度也

20、越高，对于信噪比较低的系统，会出现背景噪音及失真。低的系统，会出现背景噪音及失真。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用相关概念-声道数n 声道数指一次采样所记录的声音波形的个声道数指一次采样所记录的声音波形的个数。如果是单声道，则只产生一个声音波数。如果是单声道，则只产生一个声音波形，而双声道产生两个波形形，而双声道产生两个波形(双声道立体声双声道立体声)，立体声不仅音色与音质好，而且更能反映立体声不仅音色与音质好，而且更能反映人们的听觉效果。但是随着声道数的增加，人们的听觉效果。但是随着声道数的增加，将使所耗用的存储容量成倍增加。将使所耗用的存储容量成倍增加。计算机网络原理、

21、技术及应用计算机网络原理、技术及应用双声道波形图计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.1.4 音频压缩标准n 音频信号的分类音频信号的分类l 电话质量的语音信号电话质量的语音信号l 调幅广播质量的音频信号调幅广播质量的音频信号l 高保真立体声信号高保真立体声信号 如：调频广播信号、激光唱片音盘信号等。如：调频广播信号、激光唱片音盘信号等。n 数字音频压缩技术标准数字音频压缩技术标准l 电话语音压缩电话语音压缩l 调幅广播语音压缩调幅广播语音压缩l 调频广播及调频广播及 CD 音质的宽带音频压缩音质的宽带音频压缩计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用(1)电话语音

22、压缩n 电话信号的频率范围：电话信号的频率范围：200HZ3.4kHZ（人的耳朵可以听见的声音波段频率为（人的耳朵可以听见的声音波段频率为20HZ20kHZ）n 电话语音压缩标准电话语音压缩标准l 主要有国际电信联盟主要有国际电信联盟(ITU)的的G.711(64kbit/s)、G.721(32kbit/s)、G.728(16kbit/s)和和G.729(8kbit/s) 等，等，用于数字电话通信。用于数字电话通信。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用(2) 调幅广播语音压缩n 调幅广播的声音频率范围：调幅广播的声音频率范围：50Hz 7kHz（人的耳朵可以听见的声音波段频率为

23、（人的耳朵可以听见的声音波段频率为20HZ20kHZ）n 语音压缩，采用语音压缩，采用ITU的的G.722(64kbit/s)建议，用于建议，用于优质语音、音乐、音频会议和视频会议等。优质语音、音乐、音频会议和视频会议等。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用(3) 调频广播及CD音质的宽带音频压缩n 调频广播声音（调频广播声音（20Hz 15kHz)及及CD音质音质(20Hz20kHz)（人的耳朵可以听见的声音波段频率为（人的耳朵可以听见的声音波段频率为20HZ20kHZ）n 采用宽带音频压缩，主要采用采用宽带音频压缩，主要采用MPEG-1或或MPEG-2双杜比双杜比AC-3等

24、建议，用于等建议，用于CD、MD、MPC、VCD、DVD、HDTV和电影配音等。目前常用的是和电影配音等。目前常用的是MPEG Audio音频编码方案。音频编码方案。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用MPEG Audio音频编码方案n它将数字化后的高质量音频信号进行压缩，形成一个相对低速率的数它将数字化后的高质量音频信号进行压缩，形成一个相对低速率的数字码流。它一般可分为三个层次字码流。它一般可分为三个层次:Layer1 Layer3。三个层次之间的。三个层次之间的差别是：层次越高，其算法的复杂性越高；总体上的编码延迟也越高；差别是：层次越高，其算法的复杂性越高；总体上的编码

25、延迟也越高；相应地在性能上也有大幅度的提高。其中相应地在性能上也有大幅度的提高。其中MPEG Audio Layer-3是使是使用最为广泛的编码方案。用最为广泛的编码方案。nMPEG Audio Layer-3作为一种高效的编码方案，是以低码率为设计作为一种高效的编码方案，是以低码率为设计起点的。它比起点的。它比Layer-2多了很多新特性多了很多新特性频率分辨率提高了频率分辨率提高了18倍，倍，这使编码器能够适应比隐含门限更高的量化噪声；这使编码器能够适应比隐含门限更高的量化噪声；Layer-3采用了采用了MPEG视频中才应用的熵编码，这就大大减少了编码的冗余度；视频中才应用的熵编码，这就大

26、大减少了编码的冗余度；Layer-3还使用了位缓冲器来消除存储器中的冗余假象，所有这些使还使用了位缓冲器来消除存储器中的冗余假象，所有这些使Layer-3表现出极高的性能。表现出极高的性能。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用3.1.5 音频文件格式n声音格式实际上就是有关声音和音乐的数字信息的组织方式，不同的组声音格式实际上就是有关声音和音乐的数字信息的组织方式，不同的组织方式在计算机文件的存储中就表现为不同的扩展文件名。在织方式在计算机文件的存储中就表现为不同的扩展文件名。在Windows系统中，系统根据文件扩展名的不同分别对应不同的处理程序。系统中，系统根据文件扩展名的不

27、同分别对应不同的处理程序。n常见的音频文件格式常见的音频文件格式lWAV （Wave）lMP3lMIDI lWMA（Windows Media Audio）lRealAudio RA(Real Audio)、RM(RealMedia，RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured) 计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用1）WAVn WAV音频文件也称为波形音频文件也称为波形(WAVE)格式文件。是格式文件。是Windows操作系统下的标准音频格式。操作系统下的标准音频格式。n 特点特点数据没有经过压缩，直接对声音波形进行采样纪录的数据。数据没有经过压缩，

28、直接对声音波形进行采样纪录的数据。所以说它的所以说它的音质最好音质最好，但同时它的体积非常庞大。，但同时它的体积非常庞大。n 凡是具有凡是具有CD音质、未压缩的立体声音频文件。每音质、未压缩的立体声音频文件。每秒钟的声音需要大约秒钟的声音需要大约 150KB的硬盘空间。录制一的硬盘空间。录制一曲长为曲长为1分钟的乐曲，所得到的分钟的乐曲，所得到的WAV文件将达到文件将达到9MB，1小时需要小时需要540MB。 计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用波形示意图计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用2）MP3n MP3格式的全称为格式的全称为MPEG-1 Audio P

29、layer 3。它是由德国自。它是由德国自由软件人在由软件人在1987年开发出来的，并且在年开发出来的，并且在1989年获得专利。在年获得专利。在1992年被年被MPEG(Moving Picture Experts Group)规范采纳，规范采纳，作为音频的压缩标准专门用于压缩影像的伴音技术。作为音频的压缩标准专门用于压缩影像的伴音技术。n 特点特点l采用有损压缩的方法采用有损压缩的方法(压缩过程不可逆压缩过程不可逆)，减少甚至完全剔除某些人耳，减少甚至完全剔除某些人耳分辨不出的声音元素，从而达到高压缩比的目的，通常的压缩比都在分辨不出的声音元素，从而达到高压缩比的目的，通常的压缩比都在1:

30、10到到1:12之间。之间。l体积小、音质接近体积小、音质接近CD、制作简单、便于交换等优点，非常适宜在网、制作简单、便于交换等优点，非常适宜在网络上传播。络上传播。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用3）MIDIn MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 乐器数字接乐器数字接口。这个接口标准定义了口。这个接口标准定义了MIDI设备通过设备通过MIDI接口发送接口发送编码编码来相互通信，这些编码相当于乐谱，包括：音符、节拍、来相互通信，这些编码相当于乐谱，包括：音符、节拍、乐器种类及音量等，接口设备的合成器接收到这些数字编乐器种类及

31、音量等，接口设备的合成器接收到这些数字编码后，便可对这些编码进行解码而生成音乐。码后，便可对这些编码进行解码而生成音乐。n 当把当把MIDI应用计算机上时，就使得计算机成为各应用计算机上时，就使得计算机成为各MIDI设备设备间进行通信的控制器，可控制间进行通信的控制器，可控制MIDI设备奏乐，并可以对产设备奏乐，并可以对产生的音乐进行记录、存储和重放生的音乐进行记录、存储和重放(以以MIDI文件的形式文件的形式)。 计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4）WMAn WMA（Windows Media Audio）是微软力推的音频文件格）是微软力推的音频文件格式，音质要强于式，音

32、质要强于MP3格式，它是以减少数据流量但保持音质格式，它是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比的方法来达到比MP3压缩率更高的目的。压缩率更高的目的。WMA的压缩率一的压缩率一般都可以达到般都可以达到1:18左右左右n 特点特点lWMA的内容提供商可以加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术的内容提供商可以加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等。可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等。lWMA支持音频流支持音频流(Stream)技术，适合在网络上在线播放，它不需要技术，适合在网络上在线播放，它不需要安装额外的播放器，只要安装了安装额外的播放

33、器，只要安装了windows操作系统就可以直接播放操作系统就可以直接播放WMA音乐。音乐。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用5）RealAudion RealAudio是美国是美国realnetworks公司开发的网络广播技术中公司开发的网络广播技术中用于传输声音和图像的文件的格式。用于传输声音和图像的文件的格式。RealAudio是事实上的是事实上的网络广播标准，主要适用于在网络上的在线音乐欣赏。现在网络广播标准，主要适用于在网络上的在线音乐欣赏。现在real的文件格式主要有：的文件格式主要有： RA(Real Audio)、RM(RealMedia，RealAudio G

34、2)、RMX(RealAudio Secured)等。等。n 特点特点l可以随网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流可以随网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，令带宽较富裕的听众获得较好的音质。畅声音的前提下，令带宽较富裕的听众获得较好的音质。 计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.2 音频处理软件GoldWave的使用计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.2 音频处理软件GoldWavenGoldWave简介简介l主窗口主窗口l文件编辑窗口文件编辑窗口l控制器窗口控制器窗口n音频文件操作音频文件操作l新建、录音、

35、打开、保存新建、录音、打开、保存l播放播放n音频文件编辑音频文件编辑l音频事件的选择音频事件的选择l文件编辑操作文件编辑操作l替换、混音等替换、混音等n音频效果制作音频效果制作l改变音高改变音高 l音量效果音量效果l回声效果回声效果l压缩效果压缩效果 l镶边效果镶边效果计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.2.1 音频处理软件GoldWave简介n 音频处理在音乐后期合成、多媒体音效制作、视频声音处理音频处理在音乐后期合成、多媒体音效制作、视频声音处理等方面发挥着巨大的作用，它是修饰声音素材的最主要途径，等方面发挥着巨大的作用，它是修饰声音素材的最主要途径，能够直接对声音质量

36、起到显著的影响。能够直接对声音质量起到显著的影响。n 用于音频处理的软件很多，用于音频处理的软件很多，GoldWave为一个小型的音频处理为一个小型的音频处理软件，具有：软件，具有：l声音编辑、播放、录制声音编辑、播放、录制l格式转换格式转换n GoldWave毕竟只是一个小型的音频处理软件，对于一般用户毕竟只是一个小型的音频处理软件，对于一般用户作一些简单的音频处理是够用的，但是对于那些专业的音乐作一些简单的音频处理是够用的，但是对于那些专业的音乐制作的用户，则可以选择大型的更专业化的音频处理软件。制作的用户，则可以选择大型的更专业化的音频处理软件。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、

37、技术及应用1. GoldWave1. GoldWave的界面构成的界面构成选择区选择的音频事件（高亮显示）计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用1）GoldWave主窗口n这是一个标准的这是一个标准的Windows应用程应用程序窗口，含有标序窗口，含有标题栏、菜单栏、题栏、菜单栏、工具栏、状态栏工具栏、状态栏等窗口元素。等窗口元素。GoldWave是一个是一个多文档应用程序，多文档应用程序，可以同时打开多可以同时打开多个音频文件，每个音频文件，每一个音频文件占一个音频文件占用一个文件窗口。用一个文件窗口。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用文件窗口n 打开文件打开

38、文件l文件文件|打开打开命令命令n 文件窗口文件窗口l在一个文件窗口中，分上下两个在一个文件窗口中，分上下两个窗格，下面的窗格显示整个文件窗格，下面的窗格显示整个文件的波形图，上面用来显示被放大、的波形图，上面用来显示被放大、编辑部分的波形。编辑部分的波形。l如果所打开的文件是单声道文件，如果所打开的文件是单声道文件，则上下都只有一个波形显示；如则上下都只有一个波形显示；如果打开的是双声道果打开的是双声道(立体声立体声)文件，文件，则两个窗格中都显示有两个波形，则两个窗格中都显示有两个波形，分别为左右声道的波形。分别为左右声道的波形。l在上部窗格中显示的波形段部分在上部窗格中显示的波形段部分在

39、下部窗格中用白色框线标识出在下部窗格中用白色框线标识出来，可以通过文件窗口底部的水来，可以通过文件窗口底部的水平滚动条移动。平滚动条移动。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用音频处理工具常用工具栏：常用工具栏：效果工具栏：效果工具栏：计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用2）播放控制器窗口n 打开控制器窗口打开控制器窗口l执行执行“工具工具|控制器控制器”菜单菜单l在在“窗口窗口”菜单中，选择而控制菜单中，选择而控制器的页面在页面中的放置位置器的页面在页面中的放置位置（相对于主窗口）（相对于主窗口）n 该窗口浮动于主窗口之外，当该窗口浮动于主窗口之外，当它处于关闭

40、状态时，其中的主它处于关闭状态时，其中的主要功能工具自动以工具栏的形要功能工具自动以工具栏的形式出现在主窗口中。式出现在主窗口中。l播放控制面板播放控制面板l视觉窗格视觉窗格l频率音量表频率音量表n 计时器计时器l播放音乐时，从播放音乐时，从0开始计时开始计时计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.2.2 常用的文件操作n 新建文件与录音新建文件与录音n 打开文件打开文件n 播放音频文件播放音频文件n 文件的关闭和保存文件的关闭和保存计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用1）新建文件n单击单击“新建新建”工具工具(也可也可以从菜单中选择，后面的以从菜单中选择，后面

41、的操作也是这样，不再重操作也是这样，不再重复复)，可以创建一个新的，可以创建一个新的波型音频文件波型音频文件n自动弹出一个自动弹出一个“新建声音新建声音”对话框，在其中可以设置对话框，在其中可以设置新文件的声道数、采样频新文件的声道数、采样频率和初始时间长度等。率和初始时间长度等。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用录音n 新文件的内容新文件的内容l录音录音l波形段的粘贴波形段的粘贴n GoldWave具有录音功能，可通过连接到计算机上的麦可风具有录音功能，可通过连接到计算机上的麦可风完成录音。完成录音。n 录音过程录音过程l在录音前先创建一个空白的音频文件在录音前先创建一个空

42、白的音频文件l然后按下播放控制器面板上的录音按钮，开始录音，然后按下播放控制器面板上的录音按钮，开始录音，l当录音结束按下按钮，当录音结束按下按钮，l可回放一下看录制的效果，也可以进行必要的编辑修改，可回放一下看录制的效果，也可以进行必要的编辑修改，l最后保存录音文件备用。最后保存录音文件备用。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用录音图示n新建文件新建文件n按下播放控制器面板按下播放控制器面板上的录音按钮，开始上的录音按钮，开始录音，录音，n当录音结束按下按钮当录音结束按下按钮n单击单击“保存保存”按钮，按钮，弹出弹出“保存声音为保存声音为”对话框。对话框。l可保存为可保存为.

43、wav、mp3等多种文件格式等多种文件格式计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用2）打开文件n GoldWave可以打开和编辑多种格式的音频可以打开和编辑多种格式的音频文件，如文件，如WAV、MP3、WMA、AU、SND、RAW、AFC等格式。等格式。n 单击工具单击工具“打开打开”，弹出打开，弹出打开“打开声音文打开声音文件件”对话框后，选择文件格式、选择文件的对话框后，选择文件格式、选择文件的路径和文件名后，单击路径和文件名后，单击“打开打开”按钮即可。按钮即可。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用3)播放音频文件n 声音回放主要通过播放控制器面板实现：声音回

44、放主要通过播放控制器面板实现：l 全部回放。全部回放。l 选区回放。选区回放。l 从任意位置回放从任意位置回放u 在编辑区移动回放光标到要播放的起始位置，在播放控制器上单击在编辑区移动回放光标到要播放的起始位置，在播放控制器上单击“播放播放”按钮按钮l 从回放光标位置回放。从回放光标位置回放。n 方法二方法二在编辑区，移动鼠标到在编辑区，移动鼠标到时间标尺时间标尺上，光标变为上，光标变为 形状，则直接从当前位置播放形状，则直接从当前位置播放计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4）文件的关闭和保存n 保存正在编辑的当前文件单击保存正在编辑的当前文件单击“保存保存”工具工具即可，如

45、果另存为其他文件即可，如果另存为其他文件n 可从可从“文件文件”菜单中选择菜单中选择“另存为另存为”命令，命令，在在“另存声音为另存声音为”对话框中设置保存文件的对话框中设置保存文件的音质、文件类型、文件路径、文件名后，单音质、文件类型、文件路径、文件名后，单击击“保存保存”按钮后完成。按钮后完成。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用4.2.3 音频文件编辑n时间标尺和显示缩放时间标尺和显示缩放 n声道选择声道选择n音频事件及其定义音频事件及其定义n音频事件操作音频事件操作n插入空白区域插入空白区域计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用时间标尺和显示缩放n 在波形

46、显示区域的下方有一个指示音频文件时间长度在波形显示区域的下方有一个指示音频文件时间长度 的标尺，它以秒为单位，清的标尺，它以秒为单位，清晰的显示出任何位置的时间情况，对了解掌晰的显示出任何位置的时间情况，对了解掌 握音频处理时间、音频编辑长短有很握音频处理时间、音频编辑长短有很大的帮助，因此一定要在实际操作中养成参照标尺的习惯大的帮助，因此一定要在实际操作中养成参照标尺的习惯n 打开一个音频文件之后，立即会在标尺下方显示出音频文件的格式以及它的时间打开一个音频文件之后，立即会在标尺下方显示出音频文件的格式以及它的时间 长短，提供了准确的时间量化参数，根据这个时间长短来计划进行各长短，提供了准确

47、的时间量化参数，根据这个时间长短来计划进行各 种音频处理，种音频处理，可以减少很多不必要的操作过程。可以减少很多不必要的操作过程。 n 有的音频文件太长，一个屏幕有的音频文件太长，一个屏幕 不能显示完毕，一种方法是用横向的滚动条进行拖不能显示完毕，一种方法是用横向的滚动条进行拖放显示，另一种方法是改变显示的比例。放显示，另一种方法是改变显示的比例。n 改变显示比例改变显示比例l用用“查看查看”菜单下的放菜单下的放 大、缩小命令，快捷键大、缩小命令，快捷键 Shift+放大和用放大和用 Shift+缩缩 小。小。u出现水平滚动条，可以详细查看时间内等参数出现水平滚动条，可以详细查看时间内等参数l

48、更详细的观测波形振幅变化，可以加大纵向的显示比例，方法同横向一样，用查看菜更详细的观测波形振幅变化，可以加大纵向的显示比例，方法同横向一样，用查看菜单下的垂直放大、垂直缩小或使用单下的垂直放大、垂直缩小或使用Ctrl+、Ctrl+。u这时会看到出现纵向滚动条，拖动它就可以进行细致的观测了。这时会看到出现纵向滚动条，拖动它就可以进行细致的观测了。 计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用时间标尺和显示缩放示例n 时间标尺时间标尺 l 放大，放大， Shift+l 缩小，缩小， Shift+可以看到上半部分时间标尺的变化，当放大到超过窗口的显示宽度时，出现水平滚动条可以看到上半部分时间

49、标尺的变化，当放大到超过窗口的显示宽度时，出现水平滚动条同时，下面部分出现对应上面显示部分的同时，下面部分出现对应上面显示部分的选择区（矩形框）选择区（矩形框）计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用声道选择n对于立体声音频文件来说，对于立体声音频文件来说，在在GoldWave中的显示是中的显示是以平行的水平形式分别进以平行的水平形式分别进行的，上方表示左声道，行的，上方表示左声道，下方表示右声道。下方表示右声道。n使用使用“编辑编辑”菜单的声道菜单的声道命令，直接选择将要命令，直接选择将要 进进行作用的声道就行了。这行作用的声道就行了。这时你会发现你时你会发现你 的所有操的所有操

50、作只会对这个选择的声道作只会对这个选择的声道起作用，而另一个声道会起作用，而另一个声道会以深色的表示并不受以深色的表示并不受 到到任何影响。任何影响。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用选择音频事件n 选择音频事件选择音频事件l要对文件进行各种音频处理之前，必须先从中选择一段出来要对文件进行各种音频处理之前，必须先从中选择一段出来 ，选择的部分称为一段音，选择的部分称为一段音频事件（频事件（高亮高亮 度显示度显示）。）。n 选择方法选择方法l在某一位置上左击鼠标就确定了选择部分的起始点在某一位置上左击鼠标就确定了选择部分的起始点l在另在另 一位置上右击鼠标，将弹出快捷菜单，可以

51、选择一位置上右击鼠标，将弹出快捷菜单，可以选择“设置结束标志设置结束标志”选择的音频事件以高亮选择的音频事件以高亮 度显示，所有操作都只会对这个高亮度区域进行，其它的阴影部度显示，所有操作都只会对这个高亮度区域进行，其它的阴影部分不分不 会受到影响。会受到影响。l单击工具按钮单击工具按钮“设标设标”，弹出对话框，弹出对话框n 取消选择取消选择l使用快捷键使用快捷键Ctrl+Wl使用使用“编辑编辑”菜单下的菜单下的“选择全部选择全部” ，则整个波形被选择，则整个波形被选择l在选择的音频事件上右单击，弹出快捷菜单，执行在选择的音频事件上右单击，弹出快捷菜单，执行“选择全部选择全部”计算机网络原理、

52、技术及应用计算机网络原理、技术及应用音频事件选择示例计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用音频文件编辑n剪切剪切l定义音频事件定义音频事件lCtrl+X剪切，被选择的高亮部分被剪掉，后面的向前移动剪切，被选择的高亮部分被剪掉，后面的向前移动n复制复制l定义音频时间，定义音频时间，Ctrl+C复制复制l单击鼠标左键定义单击鼠标左键定义n移动移动n替换替换n混音混音n 插入空白区域插入空白区域 计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用剪切、复制和移动的注意事项n 对于双声道的波形文件，如果只选中了一个声道，则剪切时只切选定声对于双声道的波形文件，如果只选中了一个声道，则剪

53、切时只切选定声道的音频，后面的音频向前移动，这可能会引起两个声道不一致的情况。道的音频，后面的音频向前移动，这可能会引起两个声道不一致的情况。n 对于复制或者剪切到剪贴板上的音频片断，向文件中粘贴时，以选区的对于复制或者剪切到剪贴板上的音频片断，向文件中粘贴时，以选区的起始位置为插入点，粘贴后插入点后的原音频自动向后推移，并且自动起始位置为插入点，粘贴后插入点后的原音频自动向后推移，并且自动以新粘贴的音频为选定波形段。以新粘贴的音频为选定波形段。n 当打开多个不同的音频文件时，可以在不同的文件之间复制、移动、裁当打开多个不同的音频文件时，可以在不同的文件之间复制、移动、裁剪等操作。当单声道的音

54、频片断粘贴到双声道的文件剪等操作。当单声道的音频片断粘贴到双声道的文件(该文件的两个声道该文件的两个声道都被选定都被选定)中时，两个声道都换成相同的单声道音频；当双声道的音频片中时，两个声道都换成相同的单声道音频；当双声道的音频片断粘贴到单声道文件中时，将会丢失立体声效果。当双声道的目的文件断粘贴到单声道文件中时，将会丢失立体声效果。当双声道的目的文件只选定一个声道时，被粘贴的是双声道音频时，只粘贴目的文件选定声只选定一个声道时，被粘贴的是双声道音频时，只粘贴目的文件选定声声道的音频，另一声道的音频不粘贴声道的音频，另一声道的音频不粘贴计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用替换n

55、 即使应用剪贴板上的音频片断代替即使应用剪贴板上的音频片断代替目的文件中被选定的波形段。目的文件中被选定的波形段。n 操作时，首先将替换的新内容放到操作时，首先将替换的新内容放到剪贴板上，然后选定被替换的音频剪贴板上，然后选定被替换的音频区段，单击工具栏的区段，单击工具栏的“替换替换”按钮，按钮，或者选择菜单或者选择菜单“编辑编辑”“替换替换”即可。即可。计算机网络原理、技术及应用计算机网络原理、技术及应用混音n 就是将剪贴板上的音频片断与目的文件中被选定区段的音就是将剪贴板上的音频片断与目的文件中被选定区段的音频混合成一个音频。频混合成一个音频。l例如，希望将一段背景音乐和一段解说录音合成到一起，形成带有例如，希望将一段背景音乐和一段解说录音合成到一起，形成带有背景音乐的解说，就可以通过背景音乐的解说，就可以通过GoldWave的混音功能实现。的混音功能实现。n 操作步骤操作步骤l在混音前先将要加入的音频处理好，再将它复制到剪贴板上，在混音前先将