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1、3.4 如何获取和处理声音资源3.4.1 声音的基础知识声音的基础知识 1.声音的三要素声音的三要素v（1）响度）响度v（2）音调）音调v（3）音色）音色2.声音的数字化声音的数字化1、模拟信号v在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号。数字信号v在时间和幅度上都是离散的信号称为数字信号。u 能量转换装置，可用随声波变化而改能量转换装置，可用随声波变化而改变的电压或电流信号来模拟。以模拟电变的电压或电流信号来模拟。以模拟电压的幅度来表示声音的强弱。压的幅度来表示声音的强弱。u 声波是随时间而连续变化的物理量，声波是随时间而连续变化的物理量，通过通过u 为使计算机能处理音频，必须对声音为使计算机

2、能处理音频，必须对声音信号数字化。信号数字化。 2数字音频数字音频 取样取样v 取样取样在一定的采样周期的模在一定的采样周期的模拟音频波形上取点（幅度值）。拟音频波形上取点（幅度值）。v 模拟音频是连续的；数字音频是模拟音频是连续的；数字音频是离散的数字序列。把模拟音频转化离散的数字序列。把模拟音频转化成数字音频，需要进行成数字音频，需要进行“采样采样”。v 采样周期采样周期采样时所使用的时采样时所使用的时间间隔。间间隔。量化量化v 量化位数量化位数:量化位数叫量化位数叫采样精度或采样位数采样精度或采样位数,量量化位数是对模拟音频信化位数是对模拟音频信号的幅度轴进行数字化号的幅度轴进行数字化所

3、采用的位数。所采用的位数。借助于借助于A/DA/D或或D/AD/A转换器，模拟转换器，模拟信号和数字信号可以互相转换信号和数字信号可以互相转换 8 位可编程 A/D 转换芯片 (1). 取样和量化 数字化音频的过程如下图所示。数字化音频的过程如下图所示。(a) (a) 模拟音频信号模拟音频信号(b) (b) 音频信号的采样音频信号的采样(c) (c) 采样信号的量化采样信号的量化模拟信号的数字化过程 100101100011101 采样与量化过程示例采样与量化过程示例 以图以图4-14-1所示的原始模拟波形为例进行采样和量化。所示的原始模拟波形为例进行采样和量化。假设采样频率为假设采样频率为1

4、0001000次次/ /秒，即每秒，即每1/10001/1000秒秒A/DA/D转转换器采样一次，其幅度被划分成换器采样一次，其幅度被划分成0 0 9 9共共1010个量化个量化等级，并将其采样的幅度值取最接近等级，并将其采样的幅度值取最接近0 0 9 9之间之间的一个数来表示，如图的一个数来表示，如图4-24-2所示。图中每个长方形所示。图中每个长方形表示一次采样。表示一次采样。 当当D/AD/A转换器从图转换器从图4-24-2得到的数值中重构原来信得到的数值中重构原来信号时，得到图号时，得到图4-34-3中蓝色中蓝色( (直线段直线段) )线段所示的波形。线段所示的波形。从图中可以看出，蓝

5、色线与原波形从图中可以看出，蓝色线与原波形( (红色线红色线) )相比，相比，其波形的细节部分丢失了很多。这意味着重构后其波形的细节部分丢失了很多。这意味着重构后的信号波形有较大的失真。的信号波形有较大的失真。 u 左图左图为为采样率采样率2000Hz2000Hz，量化等级，量化等级为为2020的采样量化过程。的采样量化过程。u 右图为采样率右图为采样率4 4000Hz000Hz，量化等级，量化等级为为4 40 0的采样量化过程。的采样量化过程。 当采样率和量化等级提高一倍，从图中可以看出，当用D/A转换器重构原来信号时（图中的轮廓线），信号的失真明显减少，信号质量得到了提高。 (2). (2

6、). 影响数字音频质量的技术参数影响数字音频质量的技术参数对模拟音频信号进行采样量化编码后，得到数字音频。数字音频的质量取决于采样频率、采样位数和声道数三个因素。1). 1). 采样频率采样频率采样频率是指一秒钟时间内采样的次数。在计算机多媒体音频处理中，采样频率通常采用三种：。常见的CD唱盘的采样频率即为44.1KHz。2).2).采样位数采样位数 采样位数表示存储、记录声音振幅所使用的二进制位数，它决定了声音的动态范围。不同的采样位数决定了不同的音质，采样后的数据位数越多，数字化精度就越高，音质就越好，需存储的数据量就越大。3). 3). 声道数声道数声音通道的个数称为声道数，是指一次采样

7、所记录产生的声音波形个数。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（立体声）。随着声道数的增加，所占用的存储容量也成倍增加。声音文件每秒数据量的大小：声音文件每秒数据量的大小：（采样频率（采样频率*采样位数采样位数*声道数）声道数）/8=字节数字节数/ 秒秒3.常用的数字音频文件格式常用的数字音频文件格式u1.）WAVE 格式（波形文件）格式（波形文件）u2.）MIDI格式格式u3.）MP3格式格式u4.）CD格式格式u5.）WMA格式格式u6.）RealAudio格式格式3.4.2v利用音频处理软件利用音频处理软件Cool Edit Pro处理声音素

8、材处理声音素材1.Cool Edit ProCool Edit Pro是一个集声是一个集声音录制、混音合成、编辑音录制、混音合成、编辑处理于一体的数字音频软处理于一体的数字音频软件件。2.音频文件的处理音频文件的处理v（1）录音）录音录音录音1.启动CEP，界面如下：2. 点击Cool Edit Pro2.0左上角或按F12切换到“波型编辑界面”。3.在波形编辑界面的“文件”菜单中选择“新建”命令在弹出的在弹出的“新新建建”窗口中，窗口中，在在“采样率采样率”选择框中选选择框中选“44100”，在，在“声道声道”中选中选“立体声立体声”，在在“采样精度采样精度”中选中选“16位位”，然后点击然

9、后点击“确确定定”按钮按钮（注）说明的是（注）说明的是： 1.录制时要关闭音箱，通过耳机来听伴奏，跟着伴奏进行录制时要关闭音箱，通过耳机来听伴奏，跟着伴奏进行演演 唱和录音，唱和录音， 2.录制前，一定要调节好你的总音量及麦克音量，这点至录制前，一定要调节好你的总音量及麦克音量，这点至关重要！麦克的音量最好不要超过总音量大小，略小一些为佳，关重要！麦克的音量最好不要超过总音量大小，略小一些为佳，因为如果麦克音量过大，会导致录出的波形成了方波，这种波因为如果麦克音量过大，会导致录出的波形成了方波，这种波形的声音是失真的，这样的波形也是无用的，无论你水平多么形的声音是失真的，这样的波形也是无用的，

10、无论你水平多么高超，也不可能处理出令人满意的结果的。高超，也不可能处理出令人满意的结果的。 3.如果你的麦克总是录入从耳机中传出的伴奏音乐的声音，如果你的麦克总是录入从耳机中传出的伴奏音乐的声音，建议你用普通的大话筒，只要加一个大转小的接头即可直接在建议你用普通的大话筒，只要加一个大转小的接头即可直接在电脑上使用，你会发现录出的效果要干净的多。电脑上使用，你会发现录出的效果要干净的多。（2）录音的处理录音的处理降噪处理降噪处理降噪是至关重要的一步，做的好有利于下面进一步美化你的声音，做不好就会导致声音失真，彻底破坏原声。单单这一步就足以独辟篇幅来专门讲解，大家清楚这一点就行了。 1.点击左下方

11、的波形水平放大按钮（带+号的两个分别为水平放大和垂直放大）放大波形，以找出一段适合用来作噪声采样波形（图8）2.点鼠标左键拖动，直至高亮区完全覆盖你所选的那一段波形（图9）3.右单击高亮区选“复制为新的”，将此段波形抽离出来（图10）4.打开“效果-噪声消除-降噪器”准备进行噪声采样（图10）。图图10 5.进行噪声采样。 降噪器中的参数按默认数值即可，随便更动，有可能会导致降噪后的人 声产生较大失真（图11） 图图116.保存采样结果（图12）（图（图12）（3）音频文件的格式转换）音频文件的格式转换v（1）单击菜单“文件”“打开”，用Cool Edit Pro打开将要进行声音格式转换的文件；v（2）单击菜单“