第3章 数字音频处理技术

3.1声音的概述

3.1.1声音的定义

3.1.2声音的特点3.2数字化音频

3.2.1数字音频基本概念

3.2.2数字音频音质技术指标

3.2.3数字音频存储量

3.2.4数字音频文件格式

3.2.5数字音频处理

3.2.6音频信号的特点3.3声卡与音箱

3.3.1声卡

3.3.2音箱

第3章数字音频处理技术3.4MIDI技术

3.4.1何谓MIDI技术

3.4.2MIDI声音特点

3.4.3MIDI规范

3.4.4MIDI合成方式

3.4.5MIDI音乐制作系统

3.4.6常用MIDI音乐制作软件3.5数字音频的采集、编辑和转换

3.5.1Windows录音机的使用

3.5.2数字音频的采集方式

3.5.3使用GoldWave编辑数字音频

3.5.4数字音频的转换►声音的概述►数字化音频►声卡与音箱►

MIDI技术►数字音频的采集、编辑和转换教学进程本章要点：3.1声音的概述

声音（Sound）是通过一定介质（如空气、水等）传播的连续波，在物理学中称为声波。声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量。

3.1.1声音的定义教学进程声波的振幅通常是指音量，它是声波波形的高低幅度，表示声音信号的强弱程度。

(1)振幅(Ampliade)

声音信号的周期是指两个相邻声波之间的时间长度，即重复出现的时间间隔，以秒（s）为单位。

(2)周期(Period)

声音信号的频率是指每秒钟信号变化的次数，即为周期的倒数，以赫兹（Hz）为单位。

(3)频率(Frequency)

声音的传播方式

声音依靠介质（空气、液体、固体）的振动进行传播。声源是一个振荡源，它使周围的介质产生振动，并以波的形式进行传播。人耳感觉到这种传播过来的振动，再反映到大脑，就听到了声音。声音在不同的介质中传播，其传播的速度和衰减的速率是不一样的，这两个因素导致了声音在不同的介质中传播的距离不同。

3.1.2声音的特点1教学进程声音的频率范围

不同的声音有不同的频率范围。声音按频率可分为3种：次声波、可听声波和超声波。人耳只能听到频率在20Hz~20kHz之间的声音，听不到低于20Hz和高于20kHz的声音。低于20Hz的为次声波，高于20kHz的为超声波。人的发声器官发出的声音频率是80~3400Hz，但人说话的声音信号频率通常为300Hz~3kHz，把在这种频率范围内的信号称为语音信号。2不同声音的不同频率范围教学进程次声波人耳可听域超声波

<20Hz20~20000Hz>20000Hz常见的声源及其频率范围

教学进程声音的传播方向

声音以振动的形式从声源向四周传播。从声源直接到达人类听觉器官的声音是“直达声”。直达声的方向辨别非常容易。但是，在现实生活中，森林、海洋、建筑、地貌和景物等存在于我们周围，声音从声源发出后，经过多次反射才能被人们听到，这就是“反射声”。

3“直达声”与“反射声”示意图声音的三要素

4教学进程(1)音调

音调即声音的高低，与频率有关。频率越高，音调越高，反之亦然。在使用音频处理软件对声音的频率进行调整时，其音调会随之变化。不同的声源有它自己特定的音调，如果改变了声源的音调，那么声音会发生质的转变，使人们无法辨别声源本来的面目。

(2)音强

音强即声音的响亮程度（或音量），与振幅相关，取决于声波信号的强弱程度。音强与声波振幅成正比，振幅越大，强度越大，反之亦然。唱盘、CD盘以及其他形式的声音载体中的音强是一定的，通过播放设备的音量控制，可以改变聆听时的强度。如果想改变原始声音的音强，可以在声音数字化以后，使用音频处理软件提高音强。(3)音色

教学进程音色指声音的感觉特性，与波形相关，影响声音感觉特色的因素是复音。所谓“复音”是指具有不同频率和不同振幅的混合声音，自然声中大部分是复音。在复音中，最低频率是“基音”，它是声音的基调；其他频率的声音称为“谐音（泛音）”。

声音的主要性质

5●连续性：在时间轴上是连续信号，具有连续性和过程性。●相关性：构成声音的数据，前后之间具有强烈的相关性。

●实时性：对处理声音的计算机硬件和软件提出很高要求。

教学进程3.2数字化音频模拟信号与数字信号

从模拟信号过渡到数字信号

回顾历史，大多数电信号的处理一直是用模拟元部件(如晶体管、变压器、电阻、电容等)对模拟信号进行处理。但是，开发一个具有相当精度、且几乎不受环境变化影响的模拟信号处理元部件是相当困难的，而且成本也很高。如果把模拟信号转变成数字信号，用数字来表示模拟量，对数字信号做计算，那么难点就发生了转移。把开发模拟运算部件的问题转变成开发数字运算部件的问题，这就出现了数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)。DSP与通用微处理器相比，除了它们的结构不同外，其基本差别是，DSP有能力响应和处理采样模拟信号得到的数据流，如做乘法和累加求和运算。

教学进程3.2数字化音频模拟信号与数字信号

从模拟信号过渡到数字信号

在数字域而不在模拟域中做信号处理的主要优点是：首先，数字信号计算是一种精确的运算方法，它不受时间和环境变化的影响；其次，表示部件的数学运算不是物理上实现的功能部件，而是仅用数学运算去模拟，其中的数学运算也相对容易实现；此外，可以对数字运算不见进行编程，如欲改变算法或改变某些功能，还可对数字部件进行再编程。

教学进程3.2数字化音频模拟信号与数字信号

话音信号是典型的连续信号，不仅在时间上是连续的，而且在幅度上也是连续的。在时间上“连续”是指在一个指定的时间范围里声音信号的幅值有无穷多个，在幅度上“连续”是指幅度的数值有无穷多个。我们把在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号。

在某些特定的时刻对这种模拟信号进行测量叫做采样(sampling)，由这些特定时刻采样得到的信号称为离散时间信号。采样得到的幅值是无穷多个实数值中的一个，因此幅度还是连续的。如果把信号幅度取值的数目加以限定，这种由有限个数值组成的信号就称为离散幅度信号。例如，假设输入电压的范围是0.0V-0.7V,并假设它的取值只限定在0,0.1,0.2…,0.7共8个值。如果采样得到的幅度值是0.123V，它的取值就应算作0.1V，如果采样得到的幅度值是0.26V，它的取值就算作0.3，这种数值就称为离散数值。我们把时间和幅度都用离散的数字表示的信号就称为数字信号。教学进程3.2数字化音频3.2.1数字音频基本概念

声音的数字化过程

采样

声音采样的基本原理是：首先输入模拟声音信号，然后按照固定的时间间隔截取该信号的振幅值，每个波形周期内截取两次，以取得正、负想的振幅值。该振幅值采用若干位二进制数表示，从而将模拟声音信号变成数字音频信号。模拟声音信号是连续的，而数字音频信号是离散的。将声音信号在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。

教学进程3.2数字化音频3.2.1数字音频基本概念

量化

对采样后的声音信号的振幅值进行离散化处理。如果幅度的划分是等间隔的，就称为线性量化，否则就称为非线性量化。

编码

将采样和量化后的数字化声音信息以二进制形式并按照一定的数据格式进行表示，这个过程称为编码。

采样频率

1采样频率又称取样频率，它是指将模拟声音波形转换为数字音频时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数。采样频率的高低是根据奈奎斯特理论(Nyquisttheory)和声音信号本身的最高频率决定的。奈奎斯特理论指出：采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样就能把以数字表达的声音还原为原来的声音，这叫做无损数字化(losslessdigitization)。你可以这样来理解奈奎斯特理论：声音信号可以看成由许许多多正玄波组成的，一个振幅为A、频率为f的正炫波至少需要两个采样样本表示，因此，如果一个信号中的最高频率为f,采样频率最低要选择2f。例如：电话话音的信号频率约为3.4kHz,采样频率就选为8kHz。教学进程3.2.2数字音频音质技术指标

教学进程3.2.2数字音频音质技术指标

量化位数

2量化位数又称取样大小，它是每个采样点能够表示的数据范围。量化位数的大小决定了声音的动态范围，即被记录和重放的声音最高与最低之间的差值。

声道数

3声道数是指所使用的声音的通道个数，它表明声音一次同时产生的声波组数。声音的声道数也是技术发展的重要标志，从单声道到环绕立体声，声音的质量越来越好，但是同时增加了对存储和传输媒体的要求。

(1)单声道

教学进程单声道是比较原始的声音复制形式，早期的音频卡采用的比较普遍。当通过两个扬声器回放单声道信息的时候，可以明显感觉到声音是从两个音箱中间传递到耳朵里的。(2)立体声

立体声又称为双声道。单声道缺乏对声音的位置定位，而立体声技术则彻底改变了这一状况。声音在录制过程中被分配到两个独立的声道，从而达到了很好的声音定位效果。(3)准立体声

准立体声指的是在录制声音的时候采用单声道，而放音有时是立体声，有时是单声道。(4)四声道环绕教学进程准立体声指的是在录制声音的时候采用单声道，而放音有时是立体声，有时是单声道。(5)5.1声道

5.1声音系统来源于4.1环绕，不同之处在于它增加了一个中置单元。这个中置单元负责传送低于80Hz的声音信号，在欣赏影片时有利于加强人声，把对话集中在整个声场的中部，以增加整体效果。

(6)7.1声道

是在5.1的基础上又增加了中左和中右两个发音点，以求达到更加完美的境界。

编码算法

4音频数据压缩比的表达式教学进程音频数据压缩比=压缩后的音频数据压缩前的音频数据数据率及数据文件格式5数据率为每秒位数，它与信息在计算机中的实时传输有直接关系，而其总数据量又与计算机的存储空间有直接关系。用数字音频产生的数据一般以WAVE的文件格式存储，以“.WAV”作为文件扩展名。编码作用：一方面是采用一定的格式来记录数字数据，另一方面是采用一定的算法来压缩数字数据以减少存储空间和提高传输效率。压缩比越大，信息丢失越多，信号还原后失真越大。教学进程数据量=采样频率×（量化位数/8）×声道数×声音持续时间3.2.3数字音频存储量例3-1

对于调频广播级立体声，采样频率为44.1kHz，量化等级为16位（即2字节）声道形式为双声道，则转换后每秒以千字节为单位的数据量为：

44100（Hz）×（16/8）（B）×2=176400B/s≈172kB/s例3-2

用44.1kHz的采样频率对声波进行采样，每个采样点的量化位数选用16位，则录制3分钟的立体声节目，其波形文件所需的存储容量为：44100（Hz）×（16/8）（B）×2×3×60=31752000B/s≈31007.8kB/s≈30.28MB/s教学进程3.2.3数字音频存储量例3-3

用44.1kHz的采样频率对声波进行采样，每个采样点的量化位数选用16位，则录制5分钟的单声道节目，其波形文件所需的存储容量为：44100（Hz）×（16/8）（B）×1×5×60=26460000B/s≈26460kB/s≈26.46MB/s数据的采样频率和量化位数是影响数据的两个因素。提高采样频率和增加量化位数将使相应的数据量大大增加，给声音信号的存储与传输带来困难，这就需要在声音的质量与数据量之间作出恰当的选择。数字音频等级

教学进程采样频率/kHz量化位数/bit声道数每分钟的数据量/MB（无压缩）等效音质11.0258单声道0.63语音22.0516双声道5.05FM广播44.116双声道10.09CD唱盘常用的采样指标及等效音质信号类型频率范围/Hz采样率/kHz量化位数/bit电话话音200~340088宽带音频50~70001616调频广播20~1500037.816高质量音频20~2000044.116教学进程3.2.4数字音频文件格式

如同存储文本文件一样，存储声音数据也需要有存储格式。在因特网上和各种机器上运行的声音文件格式很多，但目前比较流行的有以.wav(waveform),.au(audio),.aiff(audiointerchangeablefileformat)和.snd(sound)为扩展名的文件格式。.wav格式主要用在PC上，.au主要用在Unix工作站上，.aiff和snd主要用在苹果机和美国视算科技有限公司(SiliconGraphics,Inc.,SGI)的工作站上。

声音文件的存储

教学进程3.2.4数字音频文件格式

数字音频数据是以文件的形式保存在计算机里。数字音频的文件格式主要有WAV、MP3、WMA、MIDI、VOC、PCM、RA、CDA等。

WAV文件

1

WAV（Wave）文件，又名波形文件，扩展名为.WAV这是Windows本身存放数字声音的标准格式，几乎所有的音频处理软件都支持WAV格式。MP3文件

2

MP3（MPEGAudio-3）是现在最流行的声音文件格式，其扩展名为.MP3，它是采用MPEG标准音频数据压缩编码中层Ⅲ技术压缩之后的数字音频文件，MP3格式压缩音乐的典型比例有10:1、17:1，甚至70:l

。教学进程WMA文件

3微软的WindowsMediaAudio7是一种压缩的离散文件或流式文件，其文件扩展名是.WMA，WMA（WindowsMediaAudio）相对于MP3的主要优点是在较低的采样频率下保持良好的音质。MIDI文件

4乐器数字接口MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）是由世界上主要电子乐器制造厂商建立的一个通信标准，以规定计算机音乐程序、电子合成器和其他电子设备之间交换信息与控制信号的方法。VOC文件

5

VOC（CreativeVoice）文件是Creative公司波形音频文件格式，也是声霸卡使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块（HeaderBlock）和音频数据块（DataBlock）组成。

教学进程RA文件

7

RA（RealAudio）是Realnetworks推出的一种音乐压缩格式，其压缩比可以达到96:1，其最大特点是可以采用流媒体的方式实现网上实时播放，即边下载边播放。该文件扩展名是.RA。

CDA文件8

CDA（CDAudio）又称为CD音乐，其扩展名为.CDA，是标准的激光盘文件。它是唱片采用的格式，又叫“红皮书”格式，记录的是波形流，该文件的特点是音质好，绝对纯正，但缺点是数据量大，无法编辑。

PCM文件

6

PCM（PulseCodeModulation）文件是模拟的音频信号经过模数转换（A/D转换）直接形成的二进制数字序列，该文件没有附加的文件头和文件结束标志。教学进程3.2.5数字音频处理

基本编辑

1声道编辑

2淡入淡出

3均衡混响

4最基本的编辑是删除声音文件中不需要的声音片段，一般的方法是确定片段的起点和终点，把它删掉。可以将单声道的声音变成双声道的声音。声音从无到有，逐渐增强，直到正常，有逐渐走近的效果。均衡控制指对不同频段的声音音量的调整，可以使声音产生清脆，低沉，柔和等效果。教学进程3.2.6音频信号的特点音频信号处理特点

1音频信号是依赖时间的连续媒体，因此，音频处理的时序性要求很高。如果在时间上有25ms的延迟，人就会感到断续。对语音信号的处理，不仅是信号处理问题，还要抽取语意等其他信息；可能还会涉及到语言学、社会学、声学等。

音频信号分为两类：语音信号与非语音信号。非语音信号又可分为音乐和杂音。非语音信号的特点是不具有复杂的语义和语法信息，信息量低，识别简单。语音是语言的物质外壳。教学进程音频信号相应处理

2(1)人与计算机通信

相应处理：音频获取，包括比如语音识别与理解。(2)计算机与人通信

相应处理：音频合成，包括音乐合成和语音合成；声音定位，包括立体声模拟，音频/视频同步，其目的是让计算机产生真实感声音。

(3)人——计算机——人通信相应处理：人通过网络，与处于异地的人进行语音通信，需要的音频处理包括：语音采集、音频编码/解码、音频传输等。音频编/解码技术是信道利用率的关键。

教学进程3.3声卡与音箱

3.3.1声卡声音适配器主机箱主板音箱音频信号数字信号音箱●作用:数字信号与模拟信号之间的双向转换●单板(输出功率大，抗干扰，音质好)●主板集成(易受干扰，性能指标比单板略差)●

采样模式

16bit~24bit●

音频输出模式：2STEREO5.1STEREO声卡的功能

1教学进程(1)录制与播放

通过声卡，人们可将外部的声音信号录入计算机，并以文件形式保存，需要时只需调出相应的声音播放即可。(2)编辑与音乐合成

对声音文件进行多种特技效果的处理，音乐合成功能和性能主要依赖于合成芯片。教学进程(3)各种接口

MIDI接口：外部电子乐器与计算机之间的通信。CD-ROM：各种各样的。游戏棒接口：(4)文语转换和语音识别

对声音文件进行多种特技效果的处理，音乐合成功能和性能主要依赖于合成芯片。教学进程声卡的组成原理

2教学进程声卡的组成原理

2声卡是将话筒或线性输入的声音信号经过A/D转换变成数字信号进行数据处理，然后再经过D/A转换成模拟信号，送往混音器中放大，最后输出驱动扬声器发声。声卡的核心器件是数字音频处理芯片和音乐合成器，他们决定了声卡的性能优劣。教学进程声卡的结构体系

3教学进程声卡的分类

4声卡的分类主要根据数据采样量化的位数来分，通常分为8位、16位和32位几种类型，位数越高取样频率越高，量化精度越高，音质就越好。

声卡的性能指标

5(1)采样和量化能力

采样频率一般有3种标准：11.025kHz（语音等级）、22.05kHz（音乐等级）、44.1kH。（高保真效果等级）。采样频率的高低直接影响声卡的频率响应范围。量化位数通常有两种标准：8位和16位。对于语音信号，8位量化位数基本可以满足要求；但是对于音量幅度变化很大的交响乐，就需要16位量化音频质量。教学进程(2)芯片类型

采用什么样的核心器件是决定声卡性能高低的主要因素。

(3)总线类型

声卡依其与计算机的连接方式不同，分为ISA总线、PCI总线和通过USB电缆连接的外置方式。

(4)输出声道数

声卡所支持的声道数也是声卡技术发展的重要标志之一，它决定了声卡的基本功能。通常有2声道（即立体声）、2.1声道、4.1声道、5.1声道甚至7.1声道等，多通道声卡是营造逼真音效环境的先决条件。单元音箱3有源音箱(内含放大器)2普通音箱／耳机1●

输入灵敏度

●

输出功率音频放大器电源line输出端分频器Speak输出端●

2单元音箱高音中低音100Hz3000Hz12000Hz高音中音低音●

3单元音箱20Hz3000Hz12000Hz20000Hz教学进程3.3.2音箱

教学进程音箱的工作原理

多媒体电脑将其声音文件通过电脑中的声卡，将数字音频信号转为模拟音频信号再由其输出口输出，这时音频信号电平较弱，一般只有几百毫伏，还不能推动喇叭正常工作。而推动喇叭正常工作的电压一般需要几伏左右的信号电压。这时就需要将声卡输出的小信号通过放大器（俗称功放）加以放大。放大后的音频信号就可以推动喇叭将音频电信号转换为声音信号了。而现在最新推出的USB多媒体音箱则可以不需要声卡，它通过电脑的USB接口输出端引入数字音频信号，然后USB多媒体音箱将此信号通过内部专用的USBIC芯片转换为模拟音频信号，从而实现取代声卡的功能。

教学进程音箱的分类

按照材质不用分：塑料音响和木质音响按照功率放大器分：有源音箱和无源音箱按照接口：普通声卡接口，数字接口，USB接口，IEEE1394接口按照声道数分：多种类型教学进程音箱的性能指标

3(1)输出功率

输出功率是音箱最重要的指标，输出功率分为额定功率和最大峰值功率两种。●额定功率是音箱谐波失真在标准范围内变化时，音箱长时间工作输出功率的最大值。●最大峰值功率是在不损坏音箱的前提下，瞬时功率的最大值。

(2)频率范围与频率响应

频率范围是指音箱最低有效回放频率和最高有效回放频率之间的范围，单位为赫兹。

频率响应是指将一个以恒定电压输出的音频信号与音箱系统相连接时，音箱产生的声压会随频率的变化而增大或衰减，相位也会随频率而发生变化。声压、相位与频率变化的曲线分别叫做幅频特性和相频特性，合称频率特性。教学进程(3)信噪比

信噪比是指音箱回放的有效信号与噪声信号的比值，单位是分贝（dB）。信噪比越高越好。

(4)失真度

失真度分为谐波失真、互调失真和瞬态失真3种。

●谐波失真是指声音回放中由于增加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真；

●互调失真影响到的主要是声音的音调方面；

●瞬态失真是因为扬声器具有一定的惯性质量，盆体的振动无法跟上瞬间变化的电信号的振动而导致的原信号与回放音色之间的差异。

教学进程(5)灵敏度

灵敏度是指产生全功率输出时的输入信号。输入信号越低，灵敏度越高，音箱性能就越好。音箱的灵敏度每差3dB，输出的声压就相差一倍，一般84dB以下为低灵敏度，87dB为中灵敏度，90dB以上为高灵敏度。

(6)阻抗

阻抗是指扬声器输入信号的电压与电流的比值。音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两种：高于16Ω的是高阻抗，低于8Ω的是低阻抗，音箱的标准阻抗是8Ω。在功放与输出功率相同的情况下，低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率，但阻抗太低又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。

教学进程3.4MIDI技术

3.4.1何谓MIDI技术

MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）是音乐乐器数字接口。MIDI是一种技术规范，它定义了为把电子乐器连接到计算机所需要的电缆和端口的一种硬件标准，也定义了控制计算机和具有MIDI接口的设备之间进行消息交换的一整套规则，包括电子乐器之间传送数据的通信协议。MIDI（乐器数字接口）是数字音乐的国际标准，任何电子乐器，只要有处理MIDI指令的微处理器，并有合适的硬件接口，都可以成为一个MIDI设备。MIDI的音乐符号化过程实际上就是产生MIDI协议信息的过程。它没有波形声音那种数字化采样和编码过程，而是将电子乐器键盘的弹奏过程记录下来，作为某首乐谱的一种数字描述的MIDI消息。当需要重新产生这首乐谱时，只需要从MIDI文件中读出相应的MIDI消息再通过音乐合成器生成音乐声波，经放大后由扬声器播出。

教学进程3.4MIDI技术

MIDI有以下常用的术语（1）MIDI音乐合成器利用数字信号处理器或其他芯片来产生音乐或声音的电子装置。（2）MIDI消息或指令乐谱的一种记录格式，相当于乐谱语言。（3）MIDI接口

MIDI硬件通信协议。（4）MIDI通道共16个通道，其中1～10通道作扩展合成器，13～16用作基本合成器（5）MIDI文件由控制数据和乐谱信息数据构成。（6）音序器是为MIDI作曲而设计的计算机程序或电子装置。教学进程3.4MIDI技术

3.4.2MIDI声音特点

1.存储容量小；2.具有背景音乐或音响效果的配音功能；3.便于编辑和修改；4.可以在MIDI合成器中完全重现原来的演奏。根据MIDI的特点，在以下几种情况下比较适合用MIDI谱曲：（1）需要播放长时间的高质量的音乐。（2）需要以音乐作背景音响效果，同时从CD一ROM装载其他音乐文件。（3）需要以音乐作背景音响效果，同时播放波形音频，以实现语音和音乐的同时输出。教学进程3.4.3MIDI规范

●

MIDI规范规定，每种MIDI装置通常由一个接收器和一个发送器组成，如果该装置只作输出端或输入端，则可以省去其中之一。

●接收器可以接收MIDI格式的消息，并执行MIDI命令；

●发送器可以生成符合MIDI格式的消息并向外发送。

●一个接收器和一个发送器构成一对MIDI消息输入输出组合，它们之间用一种通用的异步收发器互相连接，数据传输的比特率为3125bps，每个数据字节（8位）前后各有一个起始位和停止位。●

MIDI设备的端口有三种：MIDIIn（输入口）、MIDIOut（输出口）和MIDIThru（传送口）。

●

MIDI规范规定，MIDI键盘共有128个键。MIDI消息可以描述每个音符对应的键号、按键持续时间、音量和力度等信息。

●

MIDI接收器有16个声道（Channel），它们可以同时向声音合成器传送16路不同的声音。教学进程MIDI音乐的产生过程

MIDI电子乐器

MIDI接口音序器音乐合成器

MIDI文件扬声器

MIDI指令计算机音频卡模拟音频信号声频卡的MIDI音乐合成主要有两种方法：①FM数字式频率调制合成法。②波形表合成法。教学进程MIDI作曲和核配器系统核心部分是一个被称为序列器的软件。这个软件即可以装到个人电脑里，也可做在一个专门的硬件里。序列器实际上是一个音乐词处理器（wordporcessor），应用它可以记录、播放和编辑各种不同MIDI乐器演奏出的乐曲。序列器并不真正的记录声音，它只记录和播放MIDI信息，这些信息从MIDI乐器来的电脑信息，就像印在纸上的乐谱一样，它本身不能直接产生音乐，MIDI本身也不能产生音乐，但是它包含有如何产生音乐所需的所有指令，例如用什么乐器、奏什么音符、奏得多快，奏得力度多强等。

序列器可以是硬件，也可以是软件，它们作用过程完全与专业录音棚里多轨录音机一样，可以把许多独立的声音记录在序列器里，其区别仅仅是序列器只记录演奏时的MIDI数据，而不记录声音；它可以一轨一轨地进行录制，也可以一轨轨地进行修改，当你弹键盘音乐时，序列器记录下从键盘来的MIDI数据。一旦把所需要的数据存储下来以后，可以播放你刚作好的曲子。如果你觉得这一声部的曲子不错，可以把别的声部加上去，新加上去的声部播放时完全与第一道同步。

MIDI系统是如何工作的

教学进程MIDI程序的设计目标就是要将所要演奏的音乐或音乐曲目，按其进行的节奏、速度、技术措施等要求，转换成MIDI控制语言，以便在这些MIDI指令的控制之下，各种音源在适当的时间点上，以指定的音色、时值、强度等、演奏出需要的音响。在录音系统中，还要控制记录下这些音响。MIDI所适应的范围只是电声乐曲或模拟其他乐器的乐曲。

MIDI技术的产生与应用，大大降低了乐曲的创作成本，节省了大量乐队演奏员的各项开支，缩短了在录音棚的工作时间，提高了工作效率。一整台电视文艺晚会的作曲、配器、录音，只需要一位音乐编导、一位录音师即可将器乐作（编）曲、配器、演奏，录音工作全部完成。

教学进程3.4.4MIDI合成方式

（了解）

调频合成法

1

调频合成法又称FM（FrequencyModulation）合成法，它是早期的电子合成乐器所采用的发音方式，后来由Yamaha公司将它应用到PC的声卡中。波形表合成法

2

波形表合成法又称WT（WaveTable）合成法，其原理是在MIDI合成器的ROM中预先存有各种实际乐器的声音样本。在进行音乐合成时，合成器以查表的方式调用这些样本，使其与MIDI音乐信息的要求完全相配，然后合成器将这些分段合成的样本送至扬声器播放。3.4.5MIDI音乐制作系统

构建MIDI音乐制作系统一般需要3种基本设备，即音源、音序器和MIDI输入设备。

教学进程3.4.6常用MIDI音乐制作软件

教学进程Cakewalk8.0

1

Cakewalk是一个最为人们熟知的音序器软件，硬件音序器濒临淘汰的边缘很大程度上是由于它的出现。它是MIDI音乐制作中最容易上手的软件之一。从4.0版起，Cakewalk加入了音频处理功能，使它从一个单纯的音序器软件走向一个专业的MIDI和音频工作站。Ca