《音频数据处理技术》PPT课件.ppt

第第4章章 音频数据处理技术音频数据处理技术 4.1 音频处理概述音频处理概述4.2 Adobe Audition基本操作基本操作4.3 Adobe Audition音频特效音频特效4.4 Adobe Audition 音频处理实例音频处理实例4.1 音频处理概述音频处理概述 4.1.1 认识声音认识声音4.1.2 音频音频4.1.3 声音的三要素声音的三要素4.1.4 音频数字化过程音频数字化过程4.1.5 数字音频的技术指标数字音频的技术指标4.1.6 数字音频文件格式数字音频文件格式4.1.1 认识声音认识声音 声音是通过物体振动产生的。声音是通过声音是通过物体振动产生的。声音是通过介质介质（空气空气或或固体固体、液体液体）传播并能被人或动物的）传播并能被人或动物的听觉器听觉器官官所感知的所感知的波动波动现象。现象。声音有声音有3个重要指标：个重要指标：（1）振幅：声波的高低幅度，表示声音的强弱。）振幅：声波的高低幅度，表示声音的强弱。（2）周期：两个相邻声波之间的时间长度。）周期：两个相邻声波之间的时间长度。（3）频率：频率是每秒振动的次数，它的）频率：频率是每秒振动的次数，它的单位单位为赫兹（为赫兹（Hz）。）。音频音频 音频是指人类听觉所感知范围内的频率。u 次声波：频率低于20Hz的信号。u 超声波：频率高于20KHz的信号。u音频(Audio)：频率范围是20Hz20KHz的声音信号，是人耳能听到的声音信号，次声波和超声波之间的音频为可听声波，即属于多媒体音频信息范畴。4.1.3 声音的三要素声音的三要素1 1音调音调 声音的高低称之为音调。音调与声音的频率有关，声源声音的高低称之为音调。音调与声音的频率有关，声源振动的频率越高，声音的音调就越高；声源振动的频率越低，振动的频率越高，声音的音调就越高；声源振动的频率越低，声音的音调就越低。通常把音调高的声音叫高音，音调低的声声音的音调就越低。通常把音调高的声音叫高音，音调低的声音叫低音。音叫低音。2 2音色音色 音色指声音的感觉特性，与声音波形相关。声音分纯音音色指声音的感觉特性，与声音波形相关。声音分纯音和复音两种类型。所谓纯音，是指振幅和周期均为常数的声音；和复音两种类型。所谓纯音，是指振幅和周期均为常数的声音；所谓复音，是指具有不同频率和不同振幅的混合声音。所谓复音，是指具有不同频率和不同振幅的混合声音。3 3音强音强 音强就是声音的强度，也被称为声音的响度，常说的音强就是声音的强度，也被称为声音的响度，常说的“音量音量”也是指音强。音强与声波的振幅成正比，振幅越大，音也是指音强。音强与声波的振幅成正比，振幅越大，音强越大。强越大。4.1.4 音频数字化过程音频数字化过程 音频数字化就是把模拟信号转换成数字信号（模音频数字化就是把模拟信号转换成数字信号（模/数转换），它数转换），它主要包括主要包括采样采样、量化量化和和编码编码3 3个步骤。个步骤。u采样：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。u量化：在幅度上离散，将在有限个时间点上取到的幅度值限制到有限个值上。u编码：将量化后的数据表示成计算机能识别的格式。1 1采样频率采样频率 指每秒钟采样的次数，单位是指每秒钟采样的次数，单位是HzHz。采用频率越高，数字。采用频率越高，数字化后的音频越接近原始声，但需要的存储空间越大。化后的音频越接近原始声，但需要的存储空间越大。2 2量化位数量化位数 把采样数值所使用的二进制位数称为量化位数，也叫把采样数值所使用的二进制位数称为量化位数，也叫做采样精度。量化位数越多，表示的数值范围越大，数字化做采样精度。量化位数越多，表示的数值范围越大，数字化后波形振幅的精度越高，音频的效果也越好。后波形振幅的精度越高，音频的效果也越好。3 3声道数声道数 声道数指的是一次同时产生的声波组数（单声道、双声声道数指的是一次同时产生的声波组数（单声道、双声道）道）。4.1.5 数字音频的技术指标数字音频的技术指标(1)WAV文件（波形文件）u是Windows使用的标准数字音频文件，它是由模拟音频信号进行数字化后所得到的原始数字音频文件。u未经压缩处理的音频数据，直接记录声音的波形。u但文件体积都很大，不适于在网络上传播。4.1.6 数字音频文件格式数字音频文件格式(2)MIDI文件u乐器数字化接口(musical instrument digital interface,MIDI)。uMIDI文件的扩展名是MID。4.1.6 数字音频文件格式数字音频文件格式(3)MPEG-3u扩展名为MP3，最流行的声音文件格式。u压缩比大。u音质基本保持不失真。u在网络可视电话通信方面应用广泛。u但和CD唱片相比，音质不能令人非常满意。4.1.6 数字音频文件格式数字音频文件格式(4)CD Audio音乐CDu扩展名CDA，是唱片采用的格式，又叫“红皮书”格式。u记录的是波形流，绝对的纯正。u无法编辑，文件长度太大。(5)Real Audiou扩展名RA、RAM，这两种格式是Real公司开发的主要适用于网络上实时数字音频流技术的文件格式。u由于它的面向目标是实时的网上传播，所以在高保真方面是远远不如MP3，但在只需要低保真的网络传播方面却无人能及。u要播放RA、RAM，需要使用Real Player。4.1.6 数字音频文件格式数字音频文件格式4.2 Adobe Audition基本操作基本操作 4.2.1 Adobe Audition工作界面工作界面 4.2.2 Adobe Audition基础操作基础操作4.2.3 Adobe Audition选区操作选区操作4.2.4 Adobe Audition 混合粘贴混合粘贴4.2.1 Adobe Audition工作界面工作界面 Adobe Audition提供两种编辑方式：单轨编提供两种编辑方式：单轨编辑和多轨编辑。单轨编辑模式用来对单个声音文辑和多轨编辑。单轨编辑模式用来对单个声音文件进行编辑和效果处理，多轨编辑模式用来合成件进行编辑和效果处理，多轨编辑模式用来合成多个声音文件。多个声音文件。界面简介界面简介 4.2.2 Adobe Audition基础操作基础操作 1.切换编辑模式切换编辑模式 为单轨模式按钮，为单轨模式按钮，为多轨模式按钮为多轨模式按钮 单击单击“模式模式”按钮即可切换编辑模式按钮即可切换编辑模式2.新建文件新建文件 单轨模式，新建文件单轨模式，新建文件4.2.2 Adobe Audition基础操作基础操作 3.打开文件打开文件 在【打开】对话框中，单击在【打开】对话框中，单击“自动播放自动播放”复选复选框，可以对选中的音频文件自动播放，以便在打框，可以对选中的音频文件自动播放，以便在打开前试听。开前试听。4.2.2 Adobe Audition基础操作基础操作4.录制音频录制音频 新建文件新建文件设置录音音量大小设置录音音量大小选项选项-Windows录音控制台，勾选【麦克录音控制台，勾选【麦克风】下的复选框，设置录音音量的大小，退出。风】下的复选框，设置录音音量的大小，退出。播放控制区单击播放控制区单击“录音录音”按钮按钮停止录音，保存文件停止录音，保存文件如果录制语音，一般设置采样频如果录制语音，一般设置采样频率为率为11025，声道数为立体声，声道数为立体声，采样精度为采样精度为8位。位。4.2.2 Adobe Audition基础操作基础操作5.转换音频数据参数转换音频数据参数1）编辑）编辑-转换采样类型转换采样类型2）设置好参数后，单击【确定】按钮，完成音频数）设置好参数后，单击【确定】按钮，完成音频数据参数的转换。（可保存设置好的参数）据参数的转换。（可保存设置好的参数）4.2.3 Adobe Audition选区操作选区操作 对音频数据编辑前，首先要选择需要处理的区域，对音频数据编辑前，首先要选择需要处理的区域，如果不选择音频区域，如果不选择音频区域，Adobe Audition将对整个音将对整个音频文件进行操作。被选择的音频区域呈高亮显示。频文件进行操作。被选择的音频区域呈高亮显示。4.2.3 Adobe Audition选区操作选区操作 1.普通选区的设置普通选区的设置 音频波形上单击并拖拽可以设置一个选择区域音频波形上单击并拖拽可以设置一个选择区域 按住按住Shift键的同时在波形上单击或拖拽可以键的同时在波形上单击或拖拽可以扩展已经存在的选区扩展已经存在的选区 在双声道波形的顶部或底部单击并拖拽可以设在双声道波形的顶部或底部单击并拖拽可以设置单个声道的选区置单个声道的选区 4.2.3 Adobe Audition选区操作选区操作2.精确选区的设置精确选区的设置 在波形编辑区确定选区的起始位置在波形编辑区确定选区的起始位置 单击单击“长度长度”文本框，输入要设置选区的长度文本框，输入要设置选区的长度 按按“回车回车”键生成选区键生成选区4.2.3 Adobe Audition选区操作选区操作3.剪切选区数据剪切选区数据 设置好选区后，编辑设置好选区后，编辑-剪切，选区数据将剪切剪切，选区数据将剪切到剪贴板上。到剪贴板上。注意：注意：Adobe Audition提供了提供了5个内部剪贴个内部剪贴板和板和1个个Windows系统剪贴板。系统剪贴板。4.复制选区数据复制选区数据5.粘贴选区数据粘贴选区数据4.2.4 Adobe Audition混合粘贴混合粘贴 混合粘贴混合粘贴：将两个音频数据进行插入、叠加、将两个音频数据进行插入、叠加、覆盖等操作。编辑覆盖等操作。编辑-混合粘贴混合粘贴1.音量选项音量选项 L代表左声道，代表左声道，R代表右声道。【锁定左代表右声道。【锁定左/右】复右】复选框用来设置左右声道的音量大小是否同步。选框用来设置左右声道的音量大小是否同步。4.2.4 Adobe Audition混合粘贴混合粘贴 2.混合方式选项混合方式选项l【插入】：【插入】：l【重叠（混合）】：剪贴板中的数据不会取代当前【重叠（混合）】：剪贴板中的数据不会取代当前选区数据，而是与当前选定的数据叠加。若剪贴板选区数据，而是与当前选定的数据叠加。若剪贴板中数据的时间长度大于当前选区数据，则超出时间中数据的时间长度大于当前选区数据，则超出时间的部分将继续被粘贴。的部分将继续被粘贴。l【替换】：剪贴板中的数据将覆盖当前选区数据或【替换】：剪贴板中的数据将覆盖当前选区数据或文件中相等时间长度的数据。文件中相等时间长度的数据。l【调制】：剪贴板中的数据与选区数据一起调制，【调制】：剪贴板中的数据与选区数据一起调制，与【重叠（混合）】功能类似，只是音量要相乘混与【重叠（混合）】功能类似，只是音量要相乘混合后输出。合后输出。4.2.4 Adobe Audition混合粘贴混合粘贴 3.交叉淡化选项交叉淡化选项4.数据来源选项数据来源选项5.循环粘贴选项循环粘贴选项 设定数据被粘贴的次数。设定数据被粘贴的次数。练习练习1：音频数据的混合粘贴：音频数据的混合粘贴 将和的音频数据进行混合粘贴。将和的音频数据进行混合粘贴。1.文件文件-打开，选择打开，选择。2.在波形编辑区单击并拖拽设置一个选择区域。在波形编辑区单击并拖拽设置一个选择区域。3.编辑编辑-复制，将选定区域复制到剪贴板上。复制，将选定区域复制到剪贴板上。4.文件文件-打开，选择打开，选择，在其波形编辑区单击并拖拽，在其波形编辑区单击并拖拽设置一个选择区域。设置一个选择区域。练习练习1：音频数据的混合粘贴：音频数据的混合粘贴 5.编辑编辑-混合粘贴，设置如下：混合粘贴，设置如下：6.单击单击【确定确定】按钮，两个选区的数据将进行叠加。按钮，两个选区的数据将进行叠加。4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 q添加音频特效的操作步骤添加音频特效的操作步骤1）在波形编辑区，设置欲添加特效的选区。）在波形编辑区，设置欲添加特效的选区。2）效果）效果-特效命令，设置特效参数。特效命令，设置特效参数。3）播放特效。）播放特效。4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 1.1.振幅振幅/淡化效果淡化效果 产生淡入产生淡入/淡出效果和调整数据音量大小。淡出效果和调整数据音量大小。“淡入淡入”和和“淡出淡出”指声音的渐强和渐弱，用于音频的开始、指声音的渐强和渐弱，用于音频的开始、结束，两个音频文件的交替切换，产生渐进渐远的音响效果等结束，两个音频文件的交替切换，产生渐进渐远的音响效果等场合。场合。淡入效果使声音从无到有、由弱到强淡入效果使声音从无到有、由弱到强，淡出效果相反。，淡出效果相反。效果效果-振幅和压限振幅和压限振幅振幅/淡化淡化-【渐变】选项卡【渐变】选项卡4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 l【初始音量初始音量】选项：设置选区数据起始部分的音量值。音量选项：设置选区数据起始部分的音量值。音量为为0db0db时，保持原数据起始部分音量大小；小于时，保持原数据起始部分音量大小；小于0db0db时，原数时，原数据起始部分音量变低；大于据起始部分音量变低；大于0db0db时，原数据起始部分音量调时，原数据起始部分音量调高。高。l【结束音量结束音量】选项：设置选区数据结束部分的音量值。选项：设置选区数据结束部分的音量值。注意：注意：【初始音量初始音量】设置小于设置小于0db0db时，产生淡入音频特效；时，产生淡入音频特效；【结束音量结束音量】设置小于设置小于0db0db时，产生淡出音频特效。时，产生淡出音频特效。l【左右声道关联左右声道关联】：锁定左右声道的音量值是否同步。：锁定左右声道的音量值是否同步。练习练习2：为一首乐曲添加淡入：为一首乐曲添加淡入/淡出效果淡出效果（1 1）打开素材，选择一块起始区域。）打开素材，选择一块起始区域。（2 2）效果）效果振幅和压限振幅和压限振幅振幅/淡化，设置【初始音量】为淡化，设置【初始音量】为-62db62db，【结束音量】，【结束音量】0db0db，单击【确定】按钮，完成淡入效果，单击【确定】按钮，完成淡入效果的添加。的添加。（3 3）选择一块结尾区域。）选择一块结尾区域。（4 4）设置【初始音量】为）设置【初始音量】为0db0db，【结束音量】，【结束音量】-62db-62db，完成淡出，完成淡出效果的添加。效果的添加。（5 5）播放。）播放。4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 2.2.合唱效果合唱效果 效果效果-调制调制合唱合唱4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 l【人声人声】：模拟合唱效果的音频数量。：模拟合唱效果的音频数量。l【延迟时间延迟时间】：控制延迟音频的音量，值过小，音频将融入原：控制延迟音频的音量，值过小，音频将融入原始音；值过大，每个音频区分会显得明显。始音；值过大，每个音频区分会显得明显。l【延迟比率延迟比率】：决定单位时间内产生延迟的最大频率，值过低，：决定单位时间内产生延迟的最大频率，值过低，独立的音频在步调上没有差别；值过高，音频变化较快，可以独立的音频在步调上没有差别；值过高，音频变化较快，可以听到明显的效果。听到明显的效果。l【回馈回馈】：将合唱处理过的一部分音频混合进原音频再进行合：将合唱处理过的一部分音频混合进原音频再进行合唱处理。唱处理。l【散布散布】：为每个音频设置一个附加的延迟。：为每个音频设置一个附加的延迟。练习练习3：为一首歌曲添加合唱效果：为一首歌曲添加合唱效果（1 1）打开素材，选择全部波形。）打开素材，选择全部波形。（2 2）效果）效果调制调制合唱，参数设置如下：合唱，参数设置如下：练习练习3：为一首歌曲添加合唱效果：为一首歌曲添加合唱效果（3 3）播放。）播放。（4 4）保存。）保存。4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 3.3.变调效果变调效果 可以调节音频数据的音调，如将女声变为男声。变调效果可以调节音频数据的音调，如将女声变为男声。变调效果在改变音调时，音频的播放速度也随之改变。音调变高，播放在改变音调时，音频的播放速度也随之改变。音调变高，播放速度加快；音调变低，播放速度减慢。效果速度加快；音调变低，播放速度减慢。效果-变速变速/变调变调变变调器。调器。4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 l【曲线曲线】编辑区：画变调曲线，越往上音调越高，越往下音调编辑区：画变调曲线，越往上音调越高，越往下音调越低。越低。l【平滑平滑】复选框：产生平滑曲线。复选框：产生平滑曲线。l【复位复位】按钮：用于拉直曲线，恢复原声。按钮：用于拉直曲线，恢复原声。l【尾部置零尾部置零】按钮：将曲线两头的伴音设置为零，保证开始和按钮：将曲线两头的伴音设置为零，保证开始和结尾的音调没有变化。结尾的音调没有变化。练习练习4：将女声诗朗诵变为男生诗朗诵：将女声诗朗诵变为男生诗朗诵（1 1）打开素材，选择全部波形。）打开素材，选择全部波形。（2 2）效果）效果变速变速/变调变调变调器，设置参数如下：变调器，设置参数如下：（3 3）试听，女生朗诵变为男声朗诵。）试听，女生朗诵变为男声朗诵。练习练习4：将女声诗朗诵变为男生诗朗诵：将女声诗朗诵变为男生诗朗诵（4 4）由于调整音量导致播放速度变慢，使得诗朗诵不自然，使）由于调整音量导致播放速度变慢，使得诗朗诵不自然，使用变速效果命令解决该问题。效果用变速效果命令解决该问题。效果时间和间距时间和间距变速，设置变速，设置参数如下：参数如下：（5 5）播放并保存。）播放并保存。4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 4.4.延迟效果延迟效果 延迟效果可以延迟效果可以创建回声以及混响效果创建回声以及混响效果，合适的延迟还可以，合适的延迟还可以产生合唱效果。效果产生合唱效果。效果延迟和回声延迟和回声延迟延迟4.3 Adobe Audition音频特效音频特效 l【延迟时间延迟时间】标尺：设定延迟时间。标尺：设定延迟时间。l【混合混合】标尺：设定加入混响声音的比例。比例过少，声音显标尺：设定加入混响声音的比例。比例过少，声音显得干涩，比例过多，声音显得过于模糊而不自然。得干涩，比例过多，声音显得过于模糊而不自然。4.4.1 古诗配乐实例古诗配乐实例 打开背景乐素材和朗诵素材，并试听。打开背景乐素材和朗诵素材，并试听。u设置选区设置选区l打开打开，可知其时间长度为，可知其时间长度为l打开打开，设置选区开始的时间，设置选区开始的时间，长度为，长度为，按回车键生成选区。，按回车键生成选区。l文件文件复制。复制。4.4.1 古诗配乐实例古诗配乐实例 u混合粘贴混合粘贴l双击双击，选择整个波形。，选择整个波形。l编辑编辑混合粘贴，设置如下参数：混合粘贴，设置如下参数：l单击单击【确定确定】，将，将文件的波形与选区数据的波形混合。文件的波形与选区数据的波形混合。u播放并保存。播放并保存。4.4.2 温室效应应用系统音频实例温室效应应用系统音频实例 u1.1.打开素材打开素材 选择朗诵素材选择朗诵素材，背景乐素材，背景乐素材、。u2.2.处理背景乐素材处理背景乐素材l双击双击，设置如下选区：，设置如下选区：l效果效果振幅和压限振幅和压限振幅振幅/淡化，单击淡化，单击【常量常量】选项卡，将选项卡，将【左左】标尺拖动滑块到标尺拖动滑块到-5db-5db，单击，单击【确定确定】，降低选区的振幅。，降低选区的振幅。l播放，试听。播放，试听。4.4.2 温室效应应用系统音频实例温室效应应用系统音频实例 u3.3.合成背景乐文件合成背景乐文件将将、和和连接在一起。连接在一起。l文件文件新建，设置采样率新建，设置采样率4410044100，立体声，采样精度，立体声，采样精度1616位，保位，保存为存为。l双击双击，选择整个波形，编辑，选择整个波形，编辑-复制。复制。l双击双击，编辑，编辑粘贴，将粘贴，将的音频数据粘贴到的音频数据粘贴到的波形编辑区。的波形编辑区。l设置选区的开始值为设置选区的开始值为，将波形编辑区的插入点定位在文件结束，将波形编辑区的插入点定位在文件结束处。处。l重复上述操作步骤，分别将重复上述操作步骤，分别将和和的音频数据复制到的音频数据复制到中。中。4.4.2 温室效应应用系统音频实例温室效应应用系统音频实例 u4.4.删除背景乐静音区域删除背景乐静音区域 双击双击，选择静音区删除。可以用缩放控制区的，选择静音区删除。可以用缩放控制区的【水平放大水平放大】工具，以方便音频数据的选择。工具，以方便音频数据的选择。u混合粘贴混合粘贴l双击双击，查看文件的长度为，查看文件的长度为。l双击双击，设置选区开始值为，设置选区开始值为，长度为，长度为，按回车键生成选区。，按回车键生成选区。l编辑编辑复制。复制。4.4.2 温室效应应用系统音频实例温室效应应用系统音频实例 l双击双击，选择整个波形，混合粘贴，选择整个波形，混合粘贴l播放，保存。播放，保存。采样采样返返 回回量化量化返返 回回编码编码返返 回回工作界面工作界面返返 回回面板组播放控制区时间显示区缩放控制区选区设置区波形编辑区