数字音频的采集与处理.ppt
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1、数字多媒体技术基础(采集、处理与制作)数字多媒体技术基础(采集、处理与制作)第四第四讲数字音频的采集与处理数字音频的采集与处理能力目标u了解声音的基本知识了解声音的基本知识u会录制声音会录制声音u能编辑声音能编辑声音u掌握影片中声音的编辑与制作掌握影片中声音的编辑与制作前期准备:了解音频基本概念一、音频基本概念一、音频基本概念u声音是振动的波,是随时间连续变化的物理量。声音是振动的波,是随时间连续变化的物理量。u声音信号的两个基本参数:声音信号的两个基本参数:1、振幅:决定了声音的强弱,以分贝为单位、振幅:决定了声音的强弱,以分贝为单位 2、频率:、频率:音频是人类听觉所感知范围内的频率音频是
2、人类听觉所感知范围内的频率注:频率低于注:频率低于20Hz20Hz的信号是次声波,频率高于的信号是次声波,频率高于20KHz20KHz的信号的信号是超声波,频率范围在是超声波,频率范围在20Hz20Hz20KHz20KHz的声音信号是人耳的声音信号是人耳能听到的声音信号,其具体分段见下图:能听到的声音信号,其具体分段见下图:前期准备:了解音频基本概念二、数字化音频二、数字化音频u音频数字化过程音频数字化过程 自然界的声音是模拟信号,必须转成数字音自然界的声音是模拟信号,必须转成数字音频后才能在计算机中进行保存和处理。频后才能在计算机中进行保存和处理。1 1、采样:每隔一个周期就抽取一次声音波形
3、的、采样:每隔一个周期就抽取一次声音波形的幅度值幅度值前期准备:了解音频基本概念2 2、量化:对采样后的声音信号幅值进行离散化、量化:对采样后的声音信号幅值进行离散化处理转化成数字量处理转化成数字量3 3、编码:、编码:将采样和量化后的数字化声音信息以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。二进制形式并按照一定的数据格式进行表示。前期准备:了解音频基本概念u音频数字化的参数音频数字化的参数 在将模拟声音数字化时,下列几个参数决定在将模拟声音数字化时,下列几个参数决定了数字音频的效果和得到的音频文件的大小了数字音频的效果和得到的音频文件的大小1 1、采样频率:一秒
4、钟内采样的次数,采样频率、采样频率:一秒钟内采样的次数,采样频率越高,数字化后的音频越接近原始声音越高,数字化后的音频越接近原始声音例:例:CDCD质量音乐的采样频率是质量音乐的采样频率是44.1kHz44.1kHz,这是使用计算机,这是使用计算机声卡采样时最常用的采样频率。声卡采样时最常用的采样频率。前期准备:了解音频基本概念前期准备:了解音频基本概念例:使用不同采样频率得到的声音数据例:使用不同采样频率得到的声音数据2 2、采样精度:对每个采样点量化时使用的二进、采样精度:对每个采样点量化时使用的二进制位数,采样精度越大对声音的描述越准确制位数,采样精度越大对声音的描述越准确例:例:8 8
5、位声卡在采样时将采样波形垂直等分为位声卡在采样时将采样波形垂直等分为256256等份,等份,只能处理只能处理256256个精度单位,得到的声音不够细腻,造成个精度单位,得到的声音不够细腻,造成较大的信号损失。较大的信号损失。现在市面上主流的声卡都是现在市面上主流的声卡都是1616位,对同一段音乐来位,对同一段音乐来说,将被分为说,将被分为64K64K个精度单位进行处理个精度单位进行处理注:采样频率越高、采样精度越大,得到的数字注:采样频率越高、采样精度越大,得到的数字音频的质量越好,但是声音文件的大小(音频的质量越好,但是声音文件的大小(wavwav格式)也越大,所以不能无止境的提高这两个格式
6、)也越大,所以不能无止境的提高这两个参数的值。参数的值。前期准备:了解音频基本概念前期准备:了解音频基本概念例:使用不同采样精度得到的声音数据例:使用不同采样精度得到的声音数据8位量化位量化16位量化位量化前期准备:了解音频基本概念3 3、声道数:指一次同时产生的声波组数、声道数:指一次同时产生的声波组数p单声道:一次产生一个声波数据,缺乏位置感单声道:一次产生一个声波数据,缺乏位置感p双声道:又称为立体声,声音在录制过程中被双声道:又称为立体声,声音在录制过程中被分配到两个独立的声道,从而达到很好的声音分配到两个独立的声道,从而达到很好的声音定位效果定位效果,所占空间比单声道多一倍所占空间比
7、单声道多一倍p四声道环绕:规定了四声道环绕:规定了4 4个发音点,前左、前右、个发音点,前左、前右、后左、后右,听众被包围在这中间,为听众带后左、后右,听众被包围在这中间,为听众带来来自多个不同方向的声音环绕,获得身临各来来自多个不同方向的声音环绕,获得身临各种不同环境的听觉感受种不同环境的听觉感受前期准备:了解音频基本概念p5.15.1声道:它在左右两路主声道和左右两路环声道:它在左右两路主声道和左右两路环绕声道的基础上增加了一个中置声道和一个重绕声道的基础上增加了一个中置声道和一个重低音声道。中置声道负责传送低于低音声道。中置声道负责传送低于80Hz80Hz的声音的声音信号,在欣赏影片时有
8、利于加强人声,把对话信号,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。重集中在整个声场的中部,以增加整体效果。重低音声道是一个不完全声道,只发低音声道是一个不完全声道,只发120Hz120Hz以下以下的低音,称之为的低音,称之为0.10.1声道,这样便构成了声道,这样便构成了5.15.1声声道格式。道格式。p7.17.1声道:它在声道:它在5.15.1的基础上又增加了中左和中的基础上又增加了中左和中右两个发音点,由于成本比较高没有广泛普及。右两个发音点,由于成本比较高没有广泛普及。练习练习1 1:使用:使用1616位声卡录音,要求得到位声卡录音,要求得到CDCD效果
9、的效果的声音质量,请计算录制声音质量,请计算录制1 1小时的单声道声音、小时的单声道声音、双声道声音、双声道声音、5.15.1声道声音分别需要多大的保声道声音分别需要多大的保存空间。存空间。44.1*244.1*21010*16*1*60/(8*2*16*1*60/(8*21010*2*21010)=5.29M/min)=5.29M/min前期准备:了解音频基本概念单声道:单声道:44.11044.1103 3166060b=310.1MB166060b=310.1MB双声道:双声道:310.1MB2 310.1MB2620.2MB620.2MB5.15.1声道:声道:310.1MB5.131
10、0.1MB5.11581.5MB1581.5MB三、声卡及其功能三、声卡及其功能 声卡是多媒体计算机最基本的配置之一,用声卡是多媒体计算机最基本的配置之一,用来完成声音的采集、音频处理及音频播放等功能。来完成声音的采集、音频处理及音频播放等功能。1 1、声卡工作原理、声卡工作原理前期准备:了解音频基本概念2 2、声卡的安装和使用、声卡的安装和使用前期准备:了解音频基本概念3 3、声卡的具体功能、声卡的具体功能p录音:完成声音信号的模录音:完成声音信号的模/数转换,并以文件数转换,并以文件的形式保存在计算机中的形式保存在计算机中p播放声音:完成声音信号的数播放声音:完成声音信号的数/模转换,经放
11、模转换,经放大器放大后通过扬声器输出大器放大后通过扬声器输出p音频编辑:对数字化的声音进行多种特殊效果音频编辑:对数字化的声音进行多种特殊效果处理处理p压缩和解压缩:对数字化的声音文件进行压缩压缩和解压缩:对数字化的声音文件进行压缩以减小文件大小,以便存储和传输,压缩后的以减小文件大小,以便存储和传输,压缩后的声音文件在播放时需要先进行解压缩声音文件在播放时需要先进行解压缩前期准备:了解音频基本概念p混音:将来自各种音源的声音进行混合混音:将来自各种音源的声音进行混合pMIDIMIDI接口和音乐合成:接口和音乐合成:MIDIMIDI是乐器数字接口的是乐器数字接口的标准,它规定了电子乐器与计算机
12、之间相互数标准,它规定了电子乐器与计算机之间相互数据通信的协议。据通信的协议。MIDI MIDI是一个协议,它不是把是一个协议,它不是把音乐的波形进行数字化采样和编码,而是将数音乐的波形进行数字化采样和编码,而是将数字式电子乐器的弹奏过程记录下来,其中只包字式电子乐器的弹奏过程记录下来,其中只包含用于产生特定声音的指令。通过软件,计算含用于产生特定声音的指令。通过软件,计算机可以直接对外部电子乐器进行控制和操作。机可以直接对外部电子乐器进行控制和操作。前期准备:了解音频基本概念四、常见的音频素材文件格式四、常见的音频素材文件格式1 1、wavwav格式:后缀为格式:后缀为.wav.wav,是未
13、经压缩处理的音,是未经压缩处理的音频数据,直接记录声音的波形。标准格式的频数据,直接记录声音的波形。标准格式的wavwav文件和文件和CDCD音质一样,但文件体积较大。音质一样,但文件体积较大。wavwav格式是最通用的声音文件格式,所有的播放软格式是最通用的声音文件格式,所有的播放软件和编辑软件都支持这种格式。件和编辑软件都支持这种格式。2 2、MIDIMIDI格式:后缀为格式:后缀为.MID.MID,所需存储空间非常,所需存储空间非常小,一分钟的小,一分钟的MIDIMIDI音乐只有几音乐只有几K K大,但是音质大,但是音质不如不如wavwav文件逼真饱满。文件逼真饱满。前期准备:了解音频基
14、本概念3 3、MPEG-3MPEG-3格式:后缀为格式:后缀为.mp3.mp3,采用,采用MPEGMPEG音频压音频压缩标准进行压缩,压缩比高达缩标准进行压缩,压缩比高达10:112:1 10:112:1,同,同时其音质基本保证不失真,是目前使用最多的时其音质基本保证不失真,是目前使用最多的一种音乐格式。一种音乐格式。4 4、RealAudioRealAudio格式:是由格式:是由Real NetworksReal Networks公司开公司开发的一种基于流媒体技术的网络实时传输格式,发的一种基于流媒体技术的网络实时传输格式,属于波形文件。其特点在于可以边浏览边下载属于波形文件。其特点在于可以
15、边浏览边下载数据,而不需要下载完毕后才可以播放。数据,而不需要下载完毕后才可以播放。RARA格格式的压缩比也非常高,但音质较差。这种格式式的压缩比也非常高,但音质较差。这种格式被广泛用于网络传播。被广泛用于网络传播。前期准备:了解音频基本概念5 5、WMAWMA格式:后缀为格式:后缀为.wma.wma,是微软公司为了与,是微软公司为了与RARA和和MP3MP3竞争而开发的新一代数字音频压缩技术,竞争而开发的新一代数字音频压缩技术,其压缩比优于其压缩比优于mp3mp3(可达到(可达到1818:1 1),音质优于),音质优于rara。6 6、CDCD格式:后缀为格式:后缀为.cda.cda,是,是
16、CDCD唱片采用的格式,唱片采用的格式,是一种近似无损的声音格式,一般以是一种近似无损的声音格式,一般以1616位量化位量化级、级、44.lkHz44.lkHz采样率的立体声存储采样率的立体声存储,具有极高具有极高的声音品质,但存储所需容量非常大。的声音品质,但存储所需容量非常大。前期准备:了解音频基本概念任务1 采集音频一、背景知识一、背景知识1 1、网络媒体激发了音频处理软件的流行、网络媒体激发了音频处理软件的流行 任务1 采集音频2 2、专业的录音对普通人来说遥不可及,昂贵的专业、专业的录音对普通人来说遥不可及,昂贵的专业音频制作设备:音频制作设备:任务1 采集音频3、业余级的解决之道、
17、业余级的解决之道 任务1 采集音频二、二、Adobe Audition简介简介 Audition的前身是曾经大名鼎鼎的音频编辑的前身是曾经大名鼎鼎的音频编辑软件软件Cool Edit ,Adobe公司在公司在2003年将年将Syntrilinm公司收购后把公司收购后把Cool Edit Pro改名为改名为Audition。Audition定位于专业数字音频工具,定位于专业数字音频工具,面向专业音频编辑和混合环境。最多混音达到面向专业音频编辑和混合环境。最多混音达到128轨,可以使用轨,可以使用45种以上的数字信号处理效果,种以上的数字信号处理效果,几乎支持所有的数字音频格式,可以完成包括录几乎
18、支持所有的数字音频格式,可以完成包括录音、混合、编辑、影视配音、效果处理等几乎所音、混合、编辑、影视配音、效果处理等几乎所有的声音处理工作。有的声音处理工作。任务1 采集音频与其他的专业音频处理软件比较:与其他的专业音频处理软件比较:不如不如CUBASE、PRO Tools、NUENDO专业,但一样支持专业,但一样支持DirectX和和VST插件,对配置要插件,对配置要求不高,上手容易,使用的人多。求不高,上手容易,使用的人多。任务1 采集音频三、三、Adobe Audition的基本操作的基本操作u音频文件的打开音频文件的打开 方法方法1:已经在素材面板中的声音文件,直接双:已经在素材面板中
19、的声音文件,直接双击就可以在编辑视图下打开击就可以在编辑视图下打开 方法方法2:不在素材面板中的声音文件,通过:不在素材面板中的声音文件,通过“文件文件”-“打开打开”(编辑视图)或者(编辑视图)或者“导入导入”(多轨视图),该文件将显示在素材面板中,(多轨视图),该文件将显示在素材面板中,同时同时 在编辑视图下打开在编辑视图下打开任务1 采集音频u会话文件的新建会话文件的新建/打开打开 会话文件是多轨工程文件,后缀为会话文件是多轨工程文件,后缀为ses,因为,因为若将声音输出为若将声音输出为wav或者或者mp3的话多轨就被合并的话多轨就被合并了,而了,而ses文件可以保存各个轨道中的声音信息
20、,文件可以保存各个轨道中的声音信息,打开打开ses文件后可以继续对多条轨道进行编辑。文件后可以继续对多条轨道进行编辑。只有在多轨视图下才能新建和打开会话文件,只有在多轨视图下才能新建和打开会话文件,也可以双击保存好的也可以双击保存好的ses文件来打开(绿色版文件来打开(绿色版Audition第一次打开时需选择打开方式)。第一次打开时需选择打开方式)。任务1 采集音频u多轨模式下的音轨多轨模式下的音轨 操作操作 在多轨模式下可以进行混音效果的操作,方在多轨模式下可以进行混音效果的操作,方法就是将素材面板中的声音文件插入到各个轨道法就是将素材面板中的声音文件插入到各个轨道中即可。中即可。1、插入声
21、音素材到轨道的方法:鼠标右键单击要、插入声音素材到轨道的方法:鼠标右键单击要插入声音的轨道,选择插入声音的轨道,选择“插入插入”,再选择要插入,再选择要插入到该轨道的声音文件到该轨道的声音文件 2、在轨道上移动声音素材:按住鼠标右键可以移、在轨道上移动声音素材:按住鼠标右键可以移动声音素材在轨道上的位置,也可以从一个轨道动声音素材在轨道上的位置,也可以从一个轨道拖到另一个轨道拖到另一个轨道任务1 采集音频u调整显示比例调整显示比例 在编辑模式下和多轨模式下,都可以通过拖在编辑模式下和多轨模式下,都可以通过拖动轨道上方的绿色长条来调整波形图的显示比例,动轨道上方的绿色长条来调整波形图的显示比例,
22、方便看清波形图的整体效果或者局部效果。该操方便看清波形图的整体效果或者局部效果。该操作也可以通过滚动鼠标来实现。作也可以通过滚动鼠标来实现。任务1 采集音频四、使用四、使用Adobe Audition采集音频采集音频1、录音准备、录音准备 确定麦克风已插入声卡的输入插孔,绿色为确定麦克风已插入声卡的输入插孔,绿色为耳机,粉色为耳机,粉色为MIC。任务1 采集音频2、设置录音控制、设置录音控制 如果需要调节麦克风输入音量,通过控制面如果需要调节麦克风输入音量,通过控制面板声音和音频设备板声音和音频设备“语声语声”选项卡进行调节。选项卡进行调节。任务1 采集音频注:部分声卡特别是注:部分声卡特别是
23、Realtek HDRealtek HD的声卡经常会出现麦的声卡经常会出现麦克风音量调节滑块是灰色不能调的情况,这时可克风音量调节滑块是灰色不能调的情况,这时可以通过测试硬件来试试麦克风有没有声音,如果以通过测试硬件来试试麦克风有没有声音,如果有的话不影响使用,如果麦克风没有声音的话试有的话不影响使用,如果麦克风没有声音的话试试以下方法:试以下方法:1 1、重装驱动、重装驱动2 2、打微软的音频补丁、打微软的音频补丁KB888111KB888111,然后再重装驱动,然后再重装驱动3 3、打上、打上HDHD的声卡补丁,具体设置可以参照进行的声卡补丁,具体设置可以参照进行任务1 采集音频3、编辑视
24、图下单轨录音、编辑视图下单轨录音p文件文件新建新建,设置采样率、通道数和采样精,设置采样率、通道数和采样精度度p单击录音按钮开始录音单击录音按钮开始录音p录音结束通过录音结束通过文件文件另存为另存为进行保存进行保存 提示:若要保存为提示:若要保存为MP3MP3格式的话注意要选择格式的话注意要选择MP3PRO?MP3PRO?格式,不要选择格式,不要选择MPEG layer-3MPEG layer-3格式。格式。例:利用麦克风录制唐诗例:利用麦克风录制唐诗“床前明月光,疑是地上霜。床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。举头望明月,低头思故乡。”任务1 采集音频4、录音技巧、录音技巧p一般
25、手握话筒的时候,不要和嘴成一般手握话筒的时候,不要和嘴成90度垂直,度垂直,最好成最好成45度角,避免气流直接进入麦克风,造度角,避免气流直接进入麦克风,造成喷麦;成喷麦;p麦克风的距离也要把握好麦克风的距离也要把握好,一般在一般在10-20cm之间之间最好,唱高音或者拖音的时候可以更远些,轻最好,唱高音或者拖音的时候可以更远些,轻声或者低音的时候可以适当近些。声或者低音的时候可以适当近些。p唱歌是用丹田,胸腔发出的声音,所以不要用唱歌是用丹田,胸腔发出的声音,所以不要用鼻子对着麦克风出气,这样最容易造成难听的鼻子对着麦克风出气,这样最容易造成难听的喷麦声。喷麦声。任务1 采集音频5、多轨模式
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- 数字音频 采集 处理
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