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1、多媒体应用基础,第2章 数字波形音频编辑制件技术,声音特性,当物体在空气中震动时，便会发出连续波，叫声波，声波在时间上和幅度（振幅）上都是连续变化的模拟信号，可用模拟正弦波形表示。,波形相对基线的最大位移称为振幅A。 反映声音的大小、强弱程度即音量。,音频信息,波形中两个相邻波峰（或波谷）之间距离称为震动周期T，周期的倒数1/T为频率f,以赫兹（Hz）为单位，周期和频率反映了声音的音调。,人们通常听到的声音并不是单一频率声音，而是许许多多个频率的复合，将声音信号的频率范围称为带宽。,多媒体应用基础,多媒体应用基础,音频信息表示,音频信号在时间上和幅度上都是连续的，在时间上“连续”是指在指定时间
2、范围内音频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，将在时间和幅度上都连续的信号称为模拟信号。,多媒体应用基础,1. 模拟音频数字化,计算机对音频信息处理，就要将模拟信号转换成数字信号，将这一转换过程称为模拟音频数字化。 模拟音频数字化过程涉及到音频采样、量化和编码。,多媒体应用基础,采样,采样是每隔一定时间间隔在模拟波形上取一个值，将时间上连续信号变成时间上离散信号。,均匀采样: 如果采样时间间隔相等。 采样周期: 该时间间隔为采样周期，其倒数为采样频率，即每秒钟采样次数。,根据奈奎斯特理论（Harry Nyquist）：如果采样频率不低于信号最高频率的两倍，就能将数字
3、表达的声音还原成原来的模拟声音。,对于电话语音信号，最高频率为3400Hz，所需采样频率至少为6800Hz，在实际应用中，采样频率规定为8000Hz。,多媒体应用基础,量化,量化是将每个采样点得到的幅度值以数字形式存储。数字化声音再现还与幅值的量化级别有关。量化级别越高，声音质量越好。,采样精度: 用以表示量化级别的二进制数据的位数，也称样本位数或位深度。在相同采样频率下，量化的位数越多，则采样精度越高，声音质量也越好，但信息存储量也越大。,多媒体应用基础,编码：将采集的物理量转换为计算机中代码的过程称为编码。,例如，假设量化值为20、30、40、170（间隔10），有16个不同数据，相当于1
4、6个符号，在计算机中可以用4位二进制数表示，如用0000表示20，0001表示30，0010表示40，1111表示170。这种编码方式表示每种符号的二进制位数相等，称为自然编码，是一种不压缩的编码。,多媒体应用基础,2. 数字音频的存储,数据率（b/s）= 采样频率（Hz） 采样精度（b） 声道数,数字化音频质量的指标有三项：采样频率、采样精度和声道数。 声道数: 指声音通道的个数。记录声音时，如果每次生成一个声波数据，称为单声道；每次生成两个声波数据，称为双声道。 数据率: 数字化1秒声音所需数据位数（bit或b）称为数据率。,多媒体应用基础,例如 用44.1kHz的采样频率，每个采样点用1
5、6位的精度存储，双声道，则录制1秒钟的立体声节目，数据率为：,多媒体应用基础,WAVE格式文件：被称为“无损的音乐”，它直接记录了真实声音的二进制采样数据。但文件数据量比较大，常用于存储较短的声音片断。,3. 数字音频的文件格式 文件格式是数据在存储器中的存放形式。,多媒体应用基础,MIDI格式文件（Musical Instrument Digital Interface，乐器数字接口）:扩展名是mid，是将数字式电子乐器弹奏过程记录下来。,播放时，从相应的MIDI文件中读取MIDI消息，生成乐器声音波形，经放大后由扬声器输出。,相对于WAVE格式文件，MIDI格式文件更加紧凑，同样10分钟立
6、体声音乐，MIDI格式文件长度不到70KB，而WAVE格式文件长度则在100MB左右。,多媒体应用基础,MPEG格式文件（Moving Picture Expert Group，运动图像专家组）：是一种有损压缩，根据压缩质量和编码复杂程度可分为三种（MPEG-1 Audio Player 1/2/3），分别对应mp1、mp2、mp3三种音频文件。 压缩比分别为4:1、6:18:1和10:112:1。,多媒体应用基础,1.Cool Edit Pro简介,Cool Edit Pro简介及工作界面,Cool Edit Pro 是一款由Syntrillium Software公司出品的优秀的单轨和多轨
7、数字音频专业级处理软件，可在Windows NT,Windows ME,Windows 2000,Windows XP操作系统下运行，主要用于波形音频的录音、编辑、特效处理和后期合成。,它有单轨和多轨两种音频编辑模式。在多轨音频编辑模式下，可以同时处理和缩混128音轨立体声音频文件。音频处理简单快捷，除本身自带的几十种音频处理效果外，还支持各种DirectX效果插件，同时支持SMPTE及MIDI时间码的同步功能。,2.Cool Edit Pro工作界面,Cool Edit Pro简介及工作界面,单轨音频编辑模式,波形音频编辑窗口,走带控制器,编辑窗口缩放工具,状态栏,Cool Edit Pro
8、简介及工作界面,多轨音频编辑模式,或,打开磁盘中存储的音频文件,从数字视频文件中所取音频,从CD音乐光盘中提取音乐,由于CD数字音乐光盘记录音乐的存储结构是以光轨的方式记录存储的，不能直接用常规的复制方法复制，Cool Edit Pro提供了从CD音乐光盘中提取音频信号（数字音频抓轨）的功能。,Cool Edit Pro简介及工作界面,建立新文件，调试录音环境,建立新文件,建立新文件，调试录音环境,建立新文件,建立新文件，调试录音环境,建立新文件,建立新文件，调试录音环境,建立新文件,建立新文件，调试录音环境,计算机录音设置与试录测试,电脑录音是以计算机为主控的数字录音方式，通常需要软件、声卡
9、、外接同步设备以及音频信号接口等。,1.单轨编辑模式下设置录音环境,建立新文件，调试录音环境,2.确定录音音源,建立新文件，调试录音环境,3.避免录音信号失真,为使录音中不产生削顶现象，造成失真，录音前应进行试录试验。 以朗读文稿中最高潮的一段文字为范本，以最激昂的发声进行朗读试录，试录后查看波形生成的情况。 正确的波形记录应该是录音生成波形的最高峰位于编辑窗口中上下两条采样样本标准限制线上下浮动。,建立新文件，调试录音环境,计算机录音设置与试录测试,录音,音频编辑与处理的一般方法,1.全选全部波形,波形选择方法,音频编辑与处理的一般方法,2.局部粗略选择,波形选择方法,在波形窗口内纵向中部位
10、置按下鼠标左键不放的同时，向左或向右拖动。,音频编辑与处理的一般方法,3.放大精确定位,波形选择方法,放大,确定选区,音频编辑与处理的一般方法,4.声道选择,波形选择方法,编辑立体声波形的左声道(Ctrl+L),音频编辑与处理的一般方法,4.声道选择,波形选择方法,编辑立体声波形的右声道(Ctrl+R),音频编辑与处理的一般方法,4.声道选择,波形选择方法,编辑立体声波形的左右两个声道(Ctrl+B),音频编辑与处理的一般方法,5.提取被选音频信号,波形选择方法,将被选音频事件块进行提取，作为独立的编辑音频块处理，忽略未选音频信号。,音频编辑与处理的一般方法,5.提取被选音频信号,波形选择方法
11、,将被选音频事件块进行提取，作为独立的编辑音频块处理，忽略未选音频信号。,音频编辑与处理的一般方法,6.零交叉点定位,波形选择方法,零点指零交叉点，在波形图上表现为波形的某一点与波形水平中线的相交点。,音频编辑与处理的一般方法,7.确定节拍,波形选择方法,将被选音频事件的边界定位于音频文件中的音乐节拍处，在建立如鼓音循环等音频信号片段时，就可轻松地查找到循环事件的开始和结束点。,音频编辑与处理的一般方法,1.复制与剪切,复制、剪切与删除波形,音频编辑与处理的一般方法,2.设置当前剪贴板,复制、剪切与删除波形,在Cool Edit Pro编辑环境中，共有6个独立的剪贴板可供使用，其中包括Cool
12、 Edit Pro自身提供的5个和操作系统提供的1个 。 Cool Edit Pro提供的多个剪贴板为音频编辑提供了极大的方便，可以向不同的剪贴板中添加不同的音频事件，甚至可以通过把不同剪贴板中的内容粘贴到相同位置，制作出更完美的音频或音乐。,音频编辑与处理的一般方法,2.设置当前剪贴板,复制、剪切与删除波形,音频编辑与处理的一般方法,3.删除波形,复制、剪切与删除波形,音频编辑与处理的一般方法,4.删除静音,复制、剪切与删除波形,在录音过程中，由于语音不能够完全保证阅读准确无误，可能录制的语音会出现断断续续的情况，可以利用Cool Edit Pro 提供的删除静音功能，把不连续的波形结合起来
13、，形成一段连续的波形。,音频编辑与处理的一般方法,音频编辑与处理的一般方法,4.删除静音,复制、剪切与删除波形,音频编辑与处理的一般方法,1.粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,将剪贴板中的音频事件插入粘贴到指针位置，指针左右两侧波形自动分开。,音频编辑与处理的一般方法,2.粘贴为新文件,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,以剪贴板中的音频事件为内容建立一个新文件。新建音频文件的名字一般为“无标题”。,音频编辑与处理的一般方法,2.粘贴为新文件,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,以剪贴板中的音频事件为内容建立一个新文件。新建音频文件的名字一般为“无标题”。,音频编辑与处理的一般方法,3.混合粘贴,粘贴、
14、粘贴为新文件、混合粘贴,音频编辑与处理的一般方法,3.混合粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,立体声音频的左右声道,左右声道锁定，可同时调节音量。,音频编辑与处理的一般方法,3.混合粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,剪贴板中的音频事件将插入到指针当前位置，后方的原音频事件向后顺延移动。,音频编辑与处理的一般方法,3.混合粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,也称交叠，剪贴板中的音频事件会与粘贴目标文件中的音频事件混合交叠。,音频编辑与处理的一般方法,3.混合粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,剪贴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。,音频编辑与处理的一般方法,3.
15、混合粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,目标文件中的音频数据对粘贴音频事件进行调制，从而制作出融合的效果。,音频编辑与处理的一般方法,3.混合粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,也称交叉淡化，对粘贴音频事件的开始和结束部分进行淡入和淡出处理处理，使文件的衔接更加自然。,音频编辑与处理的一般方法,3.混合粘贴,粘贴、粘贴为新文件、混合粘贴,混合粘贴时，从当前指针位置开始将音频源事件重复粘贴指定次数。,音频编辑与处理的一般方法,1.调整采样率,调整采样率与转换音频格式,仅在音频波形播放时临时设置和调整声卡回放的采样率，对原始音频并不进行改变，属非破坏性调整。,音频编辑与处理的一般方法,2.调整音频
16、格式,调整采样率与转换音频格式,常用的音频特殊效果处理,降噪处理,录音结束后，音频文件中的噪声水平都很高，从而影响音频信号效果。Cool Edit Pro为用户提供了专业的降噪功能，以消去或降低音频文件中的噪声。,常用的音频特殊效果处理,1.降噪器,降噪处理,降噪功能具有非常强的消除背景噪音的能力，而且对音频文件的质量只有很小的影响。 使用该功能，还可以消除录音中电流的咝咝声、麦克风背景噪音或其他任何贯穿音频文件始终的噪音。 降噪的大小取决于背景噪音的类型和保留信号的允许损失量。,常用的音频特殊效果处理,1.降噪器,降噪处理,降噪处理通过 “噪音轮廓”(Noise Profile)来描述音频文件中的噪音大小，也是依据“噪音轮廓”来对降噪数据做出相应设置的。 “噪音轮廓”中包含了背景噪音所有的信息，在降噪处理过程中，除去音频文件中与“噪音轮廓”一样的噪音。,常用的音频特殊效果处理,1.降噪器,降噪处理,降噪处理的音频文件噪声类型必须与载入的噪音轮廓文件的噪声采样类型相同。,常用的音频特殊效果处理,1.降噪器,降噪处理,从音频事件中收集噪声信息。,选择一段基本不包
