《齐齐哈尔大学计控学院多媒体实用软件教程》由会员分享,可在线阅读,更多相关《齐齐哈尔大学计控学院多媒体实用软件教程(72页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 第2章 声音的制作 任课教师:杜鹃 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 本章教学内容 2.1 音频的相关知识 2.2 常见音频格式及Windows音频属性设置 2.3 专业录音软件的使用 2.4 计算机作曲(1) 2.5 计算机作曲(2) 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 本章的教学重点、难点 v教学重点:两大基本音频的特点与比较,常见音频 文件格式的特点与使用场合,常见音频文件格式的 获得与相互转化,Windows音频属性设置,专业录 音软件Adobe Audition的使用,Cakewalk的界面与 常用操作,Cakewalk的作曲
2、方式 v教学难点:两大基本音频的特点与比较,Windows 音频属性设置,专业录音软件Adobe Audition的使 用,Cakewalk的作曲方式 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 教学基本要求 1了解声卡的音频指标、其它音频设备,理解 常见音频文件格式的特点与使用场合,掌握 两大基本音频的特点与比较。 2掌握常见音频文件格式的获得与相互转化、 Windows音频属性设置、Windows录音机的 使用、专业录音软件Adobe Audition的使用 、Cakewalk的界面与常用操作、Cakewalk的 作曲方式。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识
3、v一、声音的数字化和音频的相关知识 v1、什么是声音 v声波的基本参数: v振幅:声音大小 v频率:音调高低 veg:看波形文件 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v2、声音的数字化 v把声音信号存储到计算机中去,必须把连续 变化的波形信号(模拟信号)转换为数字信 号,因为计算机中只能存储数字信号。 v模拟信号数字信号:要对声音信号进行采 样和量化。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v采样:就是采集声音模拟信号的样本。 v采样频率:指计算机每秒钟采集多少个声音 样本。 v奈奎斯特理论:采样频率至少是声音信号中 最高频率的两倍,才
4、能把数字信号表示的声 音还原为原来的声音。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v人耳听觉的频率范围是20Hz20kHz。 v高于20kHz的声音称为超声。 v人发出的声音最高能够达到4kHz,我们的采 样频率的下限最少应该是这个频率的2倍。 v对于音频信号,常用采样频率:44.1KHz、 48 KHz、22 KHz、11 KHz、8 KHz 广播音质 电话音质 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v采样精度(量化率):表示计算机度量声音波形幅 度(音量)的精度,就是通常所说的声卡的位数。 v常见的采样精度:8位、16位、32位、64
5、位 v采样一般指均匀采样,但非均匀采样也是可能的。 非均匀采样一般不用在时间轴,但是可以用于量化 。 v声卡对声音的采样能力即声卡的音频指标:采样频 率和采样精度 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v3、信噪比 v在模拟系统中,随机的波动会在信号里产生 噪声。正确信号的能量和噪声能量的比称为 信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)。信噪比 是信号质量的衡量标准之一。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v 信噪比的常用单位是分贝(dB),1 dB=1/10 贝尔。定义式为: SNR=10log10V2信号/V2
6、噪声=20log10V信号/V噪声 信号的能量和电压的平方成正比。例如, 如果信号的电压是噪声电压的10倍,那么信 噪比SNR=20log10(10)=20 dB。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v注意:dB始终是用比例来定义的。在日常环 境中描述声音强度,使用我们刚刚可以听到 的1 kHz的声音作为分母。我们把周围环境中 的声音和我们能够听到的最轻的声音求能量 比,然后得到dB值,用它来衡量声音的强度 。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v4、音频滤波 v在进行采样和模/数转换前,常常需要对音频 信号作滤波以消除不需要的频
7、率。保留哪些 频率要取决于应用。对于语音信号,一般都 保留50Hz10kHz的频率。其他频率成分通 过带通滤波器(band-pass filter)过滤掉(也叫 带限滤波器)。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v一段音乐信号通常是从20Hz20kHz( 20Hz 是由烦躁的大象发出的低沉的声音,20kHz 是我们能听到的最大尖叫声),所以音乐的 带通滤波器将筛掉除此以外的频率。 v在一段信号中,有时尽管我们已将类似噪声 的高频信号过滤掉了,在经过数/模转换后, 那些高频信号会再次出现。为什么?怎么办 ? 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的
8、相关知识 v5、音频质量与数据率 v在模拟信号系统中,术语带宽(bandwidth)指 一个器件的响应能力或者传输能力。 v不管是模拟设备还是数字设备,带宽都是指 单位时间内通过的数据量。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v二、声卡音色的合成(两大基本音频) 声卡:是多媒体电脑的必要部件,是计算机 进行声音处理的适配器。 音频:是指数字化的声音。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 1、波形文件:是采样到计算机内的声音信号经过模 数转换后存储到计算机的声音文件。Windows中波 形文件的扩展名是.wav,它的制作和播放过程与普
9、通录音机录放声音磁带的过程很相似。 v特点:用于保存声音的原始素材,但占用较大的磁 盘空间。 veg:采样频率为44.1KHz、16位、单声道的声音样 本每分钟需要的存储量为5.28M,若为立体声,空 间需增1倍。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v2、MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写,翻译 成电子乐器数字接口。用于音乐合成器、乐器和计算机之间 交换音乐信息的一种标准协议。 vMIDI文件存放的不是声音波形而是发音命令,系统必须根据 这些命令合成出乐曲。 v特点:体积小、易编辑,可以作背景音乐与数字电视、
10、图形 、动画、语音等一起播放。 veg:让电脑播放MIDI和播放其它类型音频文件(WAVE、 MP3)如同给你一张乐谱让你把曲子唱出来和给你一盘磁带 让你把里面的歌放出来。或者如同让3D加速卡即时运算出 3D画面和让显卡播放VCD。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v3、合成MIDI乐音的方法:1)FM(frequency modulation)调 频合成法 v 2)波形表(Wavetable)合成法 v波形表合成法:就是把真实乐器发出的声音以数字的形式记 录下来,播放时根据命令生成各种音阶的音符。音色样本保 存在波形表中。 v波表有两种: v1)硬波表:保存
11、在声卡的ROM芯片中。读取快,造价高。 v2)软波表:保存在波表软件中。读取稍慢,造价低. 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v4、音频的量化和传输 v数据量化以及数据转换统称为数据编码( coding)。 v一般来讲,音频信号处理中使用脉冲编码调 制(Pulse Code Modulation,PCM)来生成量化 采样输出。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 影响播放效果的主要因素:声卡的波表合 成芯片的能力、音色库大小及质量、软波表 配置以及声卡、音箱的综合性能等。现在大 部分PCI声卡都自带波表合成芯片,而把音色 库存储于硬
12、盘,使用时调至内存,不依赖 CPU进行合成(可模拟128种音色)。建议 最好安装软波表,它对硬件也很敏感。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 5、声卡的基本功能 1、录制语音,音频(模拟信号转成数字信号)。 2、有A/D转换功能。 3、提供不同的接口(插孔),以便不同音源输入。 4、提供混响器,以便控制和协调各个音源的输入。 5、能对音频文件进行压缩,以节省存储空间。 6、提供MIDI接口,以便在计算机中谱曲、播放、演奏。 7、提供调频合成芯片,可合成128种乐器,47种打击乐。 8、可将语音合成,以便让计算机朗读英语和讲故事。 9、提供游戏接口。 10、提供专
13、用的IDE接口。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 v6、声卡的接口:P15、P16 v7、声卡驱动的安装:P16 v8、声卡的发展 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识 *1984年,新加坡创新(Creative)公司老总沈望傅 制造了世界上第一块声卡魔音卡,电脑多媒体 时代到来。 *1996-1997 奔腾CPU的出现标志着多媒体技术的开 端 *PC音频的发展变化体现在: ISA声卡向PCI声卡过渡; 更为逼真的回放效果; 高质量的3D音效; 转向USB音频设备; 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.1 音频的相关知识
14、三、其他音频设备 P12 留给学生自学 作业: vP40 1 v查找、比较WAVE与MIDI格式 v实践使用常用音频设备 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 回顾与提问 1、声音模拟信号转化成数字信号的步骤是什么 ,并作简单说明。 2、常用的采样频率有哪些? 3、声卡的音频指标有哪些? 4、两大基本音频分别是什么,并作相应解释。 回顾上次课的主要内容。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.2 常见音频格式及Windows音频 属性设置 v一、常见音频文件格式的特点与使用场合 v1、WAVE文件(波形文件):WAVE文件是将真实 的声音采样后,以*.WAV作为扩展名存储在计算机
15、中的。在录制WAVE文件时,采用不同的采样频率 、采样精度以及单或双声道组合,可以获得不同的 音质,形成的WAVE文件的大小也会因此而不同。 适用于音频原始素材的保存。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.2 常见音频格式及Windows音频 属性设置 2、CD音轨:将WAVE文件按照采样频率 44.1KHz、采样精度16位、立体声的方式录 制,然后每一WAVE文件为一个轨道的形式 刻录到只读光盘上。CD音轨的声音保真度非 常高,但是文件体积庞大,每张光盘只能保 存16-17个WAVE文件。适用于音频原始素材 的保存。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.2 常见音频格式及
16、Windows音频 属性设置 3、MP3文件:对WAVE文件进行有损压缩,去 掉听觉不灵敏的部分,是不可逆的,扩展名 为*.MP3。对于音质的影响并不明显,文件 体积可压缩为原WAVE文件的十分之一左右 ,但需用专门的播放器播放。适用于一般聆 听和高保真聆听。 齐齐哈尔大学计控学院 多媒体实用软件教程 2.2 常见音频格式及Windows音频 属性设置 v4、MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩 写,翻译成电子乐器数字接口。用于音乐合成器、 乐器和计算机之间交换音乐信息的一种标准协议。 vMIDI文件存放的不是声音波形而是发音命令,系统 必须根据这些命令合成出乐曲。 v特点:体积小、易编辑,可以作背景音乐与数字电 视、图形