音频的采集和处理

1、音频的采集和处理,1,音,音,?,声音的基本概念,?,音频文件格式,?,音频处理硬件,?,数字音频的获取与处理,?,音频处理软件,2,音,声音的基本概念,?,声音,模拟音频信号,?,声音是连续的声波信号，称之为模拟音频信,号。分为语音、音乐和自然音。,?,声音的重要指标,?,振幅,表示声音的强弱,?,频率,表现为音调的高低，在音乐中称为音高,3,音,声音的基本概念,?,声音的三要素,?,音调,?,音色（特质）,?,音强（强弱）,?,声音的质量,音质,音质与频率范围成正比，频率范围越宽音,质越好,4,音,声音的基本概念,?,声音与数字音频信号的转换,A/D,与,D/A,转换,（,A,：,Anal

2、og D,：,Digital,）,A/D,转换,D/A,转换,声音适配器,主机箱,音箱,模拟音频,信号,数字信号,音箱,模拟音频信号,5,音,声音的基本概念,?,数字音频信号,?,数字音频信号是将声波数字化后得到的，能,被计算机表示和处理。,?,数字音频信号的技术指标,?,采样频率（时间轴数字化）,?,量化位数（幅度轴数字化）,?,声道数,t,A,T,6,音,(c),采样信号的量化,(a),模拟音频信号,(b),音频信号的采样,数字化音频的过程如下图所示,7,音,声音的基本概念,?,数字音频的音质与数据量,采样频率,KHz,数据位数,bit,声道形式,数据量,KB/S,音频质量,11.025,

3、8,单声道,11,电话音质,22.05,8,单声道,22,收音音质,44.1,16,立体声,172,CD,音质,8,音,声音的基本概念,?,数字音频文件的数据量,?,v=f,b,s/8,?,v,表示音频文件的数据量，单位为“字节,/,秒”（,B/s,）,?,f,表示采样频率,?,b,表示量化等级,?,s,表示声道数,?,8,是将二进制位（,bit,）转换为以字节（,byte,）为单位。,9,音,声音的基本概念,?,数字音频的应用场合,应用场合,要求,采样频率,数据长度,国际互联网,(,语音、简单乐曲,),11,025 Hz,8 bit,游戏,(,效果音、效果音乐,),22,050 Hz,8 b

4、it,多媒体自学读物,(,提示音,),11,025 Hz,8 bit,电子教案,(,语音、效果音,),11,025 Hz,8 bit,多媒体宝典、大全,(,乐曲、语音,),22,050 Hz,8 bit,多媒体音乐鉴赏,(,音乐、解说,),44,100 Hz,16 bit,应根据使用场合和要求转换适当的声音采样频率,采样频率的转换须使用相应的软件进行,返回,10,音,音频文件格式,?,WAV,文件,(.wav),?,WAV,Wave,，波形文件,?,由,Microsoft,和,IBM,联合开发的音频文件格式,?,特点：层次丰富、还原性好、表现力强；数据量大；,应用广泛,?,MP3,文件,(.m

5、p3),?,MPEG,压缩编码,?,特点：压缩比,1,：,10,；音质较,wav,稍差，但数据量小,而质量高,11,音,音频文件格式,?,MIDI,文件,(.mid),?,MIDI,Musical Instrument Digital,Interface,，乐器数字化接口文件,?,不是将声音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,?,特点：数据量小,12,音,音频文件格式,?,WMA,文件,(.wma),?,WMA,Windows Media Audio,，微软,公司推出的与,MP3,格式齐名的一种新的音频,格式,?,特点：压缩比和音质方面都超过了,MP3,，更

6、,是远胜于,RA,，即使在较低的采样频率下也,能产生较好的音质,13,音,音频文件格式,?,RealAudio,文件,(.ra/.rm/.ram),?,Real networks,推出的音乐压缩格式,?,特点：压缩比,1,：,96,；可边下载边播放,（流媒体播放方式）,?,用于在低速率的广域网上实时传输音频信,息,14,音,音频文件格式,?,CD-DA,文件,(.cda),?,标准激光盘文件,?,特点：数据量大，音质好,?,AIFF,文件,(.aif/.aiff),?,AIFF,Audio Interchange File,Format,，,Apple,公司开发的一种声音文件,的格式,?,用于

7、不同平台之间音频信息的交换,15,音,音频文件格式,?,VOC,文件,(.voc),?,Creative,公司的波形文件,?,SND,文件,(.snd),?,Macintosh,计算机的波形文件,返回,16,音,音频处理硬件,?,声卡的作用,?,数字信号与模拟信号之间的双向转换,?,声卡的类型,?,单板,输出功率大，抗干扰，音质好,?,主板集成,易受干扰，性能指标比单板略差,17,音,音频处理硬件,?,声卡的性能指标,?,采样频率,5K44.1KHz,?,量化精度,16bit 24bit,?,音频输出模式,(,声道数,),：,2 STEREO 5.1 STEREO,?,声卡接口,18,音,Sp

8、eak Out,音频放大器,电源,Line Out,有源,Joystick/MIDI Connect,游戏棒或,MIDI,设备,(1mV),Mic In,CD,机或合成器,Line In,(500mV),CD,音频数据接口,CD,音源线,这样不需启动,Windows,就可以接上扬声器播放,19,音,?,声卡的工作原理,数字,总线,驱动,器,总线接口,和,控制器,数字信号,处理器,(,DSP,),主芯片,混音器,(,CODEC,),(,编解码,),MIC,放大器,功率,放大器,音乐合,成器,MIDI,接口,游戏接口,扬声器,PC,总,线,地址总线,数据总线,麦克输入,线形输入,CD,输入,返回,

9、20,音,数字音频的获取与处理,?,数字音频的获取,?,CD,音乐采样,?,即：利用专用软件对,CD,盘上的声音文件进行转换，,生成多种格式的数字音频文件。,?,用于,CD,音乐采样的软件很多，如,Easy CD-DA,Extractor,等,?,自然声采样,?,即：对自然声直接进行录音，在录音过程中，实时,完成采样，形成数字音频信号。,?,Windows,中的“录音机”就可完成此功能。,单一次录音最长不能超过,1min,。,21,音,(1),鼠标左键双击任务栏右侧,图标,(2),检查“波形”是否,被选择,(4),选择“录音”选项,(,5),检查,:,录音控制,线路输入,麦克风应有,(3),选

10、择“选项属性”,(6),单击,确定,按钮,“录音机”录音失败的处理,数字音频的获取与处理,22,音,数字音频的获取与处理,?,数字音频的处理,?,采样频率与声道形式的转换,?,编辑声音,(,如删除、粘贴、静音等,),?,为声音增加各种效果,(,如回声、机器声、淡入淡出等,),?,合成声音,(,把其他声音与当前声音混合,),返回,23,音,音频处理软件,?,CoolEdit,?,Syntrillium,公司开发的数字音频处理软,件,?,Sound Forge,?,Sonic Foundry,公司开发的一个专业化数,字音频处理软件,?,Cakewalk,?,目前常用的专业,MIDI,编辑类软件,?

11、,GoldWave,?,可制作出专业质量音频产品,24,音,音频处理软件,?,GoldWave,?,与声卡硬件无关,?,波表显示声音数据，直观、简捷,?,录制声音,(,音源可以是,CD,音乐、录音机信号、,Mic,直录,),?,编辑,wav,和,mp3,声音,?,为声音增加各种效果,?,合成声音,25,音,音频处理软件,GoldWave,?,所有编辑都可进行,STEREO/MONO,声道,编辑,?,可以实现各种格式的声音文件的转换,(,若安装了,MPEG,音频编,/,解码器,可将原声,音文件压缩成,MP3,格式,),PITCH ECHO MIX STOP,音频,处理,效果,26,音,?,使用,

12、GoldWave,播放控制器,音频编辑器,菜单,编辑工具,左声道,右声道,音频处理软件,27,音,音频处理软件,使用,GoldWave,左声道,右声道,播放控制器,播放编辑区域声音,播放指定声音,停止,录音,音量调整,声道平衡调整,速度调整,(,不影响编辑结果,),28,音,音频处理软件,使用,GoldWave,?,音频数据的录制,?,音源准备,?,录音参数设置,?,录制和数据保存,?,采样频率与声道形式的转换,29,音,音频处理软件,使用,GoldWave,?,音频的编辑,?,简单编辑,?,粘贴声音,?,音频的特效处理,?,制作回声,?,淡入淡出处理,?,音频的合成,30,音,音源准备,(1

13、),新建一文件,(2),按,Ctrl,键的同时,用鼠标单击控制窗口,的录音键，开始录音,(3),保存数据,?,音频数据的录制,(1),确定待录音的音源,(2),调整音量滑块,录音参数设置,录制和数据保存,31,音,?,采样频率与声道形式的转换,采样频率的转换,声道形式的转换,(1),单击,按钮,(2),调整采样频率,(2),调整属性,(1) “,文件,/,另存为”,32,音,?,音频的编辑,?,简单编辑,设定编辑区域,(2),调整音量滑块,单击,Del,按钮,删除音乐片段,(3),单击,确定,按钮,音,量,调,整,前,音,量,调,整,后,增加局部音量,(1),单击,(,更改,),按钮,静音处理

14、,单击,(,静音,),按钮,33,音,?,音频的编辑,?,粘贴声音,设定编辑区域,获取声音,单击,Copy,按钮,(1),鼠标左键单击波表，确定粘贴开始位置,粘贴声音,(2),单击,Paste,按钮，插入式粘贴,生成新文件,单击,PNew,按钮，生成新文件窗口,如内存容量不足，可把临时存储设置成硬盘,34,音,?,音频的特效处理,?,制作回声,设定编辑区域,(1),单击,按钮,(2),调整延迟时间,(3),调整回声音量,(4),设置回响效果,制作回声,t,Volume,延迟时间,ECHO,原理,(5),单击,确定,按钮,35,音,?,音频的特效处理,?,淡入淡出处理,设定编辑区域,(2),调整初始音量,(3),单击,确定,按,钮,(2),调整减弱音量,(3),单击,确定,按钮,淡入过程,淡出过程,淡入,(1),单击,按钮,淡出,(1),单击,按钮,36,音,?,音频的合成,(2),单击,Copy,按钮，获取声音素