数字音频技术.ppt 李得梅

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1、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）

2、。 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

3、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1411.21024 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112Kbps128Kbps 。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

4、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

5、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

6、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 PIFFResource Interchange File Format 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、CCITT A LAW等 多种压缩算法，支持多种音频位数、采

7、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（Audio Interchange File Format）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10：112：1的高压缩率， 同时基本保持低音频

8、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。 Real MediaReal Media文件文件 优点是流媒体文件，占用带宽小，可用于网优点是流媒体文件，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。，不适于编辑，支持的处理软件不多。 Windows MediaWindows Media文件文件 基于网络流媒体技术的音频格式。其优点

9、是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；缩和语音压缩等压缩方式；缺点是须在缺点是须在WindowsWindows平台下使用，在失真平台下使用，在失真 压缩方式下的音质不好。压缩方式下的音质不好。Cool edit pro 是美国 Adobe Systems 公 司 (前Syntrillium Software Corporation) 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

10、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、Raw PCM、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.3.1.2 Cool Edit Pro工作界面 一、 单轨音频编辑模式二、多轨音频编辑模式SOUND FORGE

11、Sound Forge 是 Sonic Foundry 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 Real Player G2结合的功能,能让你编辑Real Player G2的 格式档,当然你也可以把其它的音效档也转换成Real Player G2使用的格式,能够轻松

12、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“Zoom selsction”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

13、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Cool Edit Pro 编辑菜单中还有一项“复制为新的 （Copy to New）”菜单项，它的实际意义就是， 可

14、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Cool Edit Pro中“编辑/混合粘贴（Mix Paste）”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

15、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；“

16、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