听觉媒体技术

听觉媒体技术第1页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一节电声媒体简介传声器与扬声器录音机扩音机与功放器第2页，共53页，2023年，2月20日，星期四听觉理论响度声强或音量，表示声音能量的强弱程度，取决于声波振幅的大小。响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围为0dB-140dB音高音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。取决于声波基频的高低，频率高，音调高，反之则低。用Hz表示第3页，共53页，2023年，2月20日，星期四音色音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。纯音：单一频率的声音复音：具有谐波的声音高保真度声音使人能感受到：声源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场感的立体环绕声效果。第4页，共53页，2023年，2月20日，星期四传声器常用传声器动圈式传声器电容式传声器无线传声器第5页，共53页，2023年，2月20日，星期四第6页，共53页，2023年，2月20日，星期四电容传声器结构示意图

第7页，共53页，2023年，2月20日，星期四无线传声器组成发射器、接收器传声器、声频放大器、射频振荡器、射频放大器和电源种类手持式、头戴式和钮扣（领夹）式VHF频段和UHF频段无线传声器的使用注意点装好天线，使用过程中手不要接触天线正确配置调准频率声卡第8页，共53页，2023年，2月20日，星期四传声器的种类动圈式（Dynamic）传声器结构牢固、性能稳定和使用简便，频响与语言的频率范围接近，适宜于拾取语言信号电容式（Condenser）传声器体小质轻、灵敏度高、动态范围大、频响平直、瞬态响应好，经不起强烈振动语言拾音优先选择动圈式传声器演奏的拾音优先选电容式传声器或高质量的动圈传声器第9页，共53页，2023年，2月20日，星期四传声器的技术指标灵敏度频率响应输出阻抗和指向性信噪比第10页，共53页，2023年，2月20日，星期四传声器的使用注意点控制拾音距离保持相位一致避震防潮防风使用音频屏蔽线第11页，共53页，2023年，2月20日，星期四扬声器纸盆式扬声器喇叭式扬声器第12页，共53页，2023年，2月20日，星期四纸盆式扬声器的原理第13页，共53页，2023年，2月20日，星期四扬声器的性能指标额定功率额定阻抗频率范围低音扬声器，高音扬声器指向性第14页，共53页，2023年，2月20日，星期四定阻式扩音机与扬声器的连接所连接扬声器的总功率不小于扩音机的输出功率每只扬声器的实得功率不能超过其额定功率扩音机输出阻抗与扬声器连接后的总阻抗相等高阻抗输出端子加用定阻式输送变压器与扬声器P0——扩音机的输出功率、Z0——输出阻抗，P——扬声器的额定功率第15页，共53页，2023年，2月20日，星期四定压式扩音机与扬声器的连接定压式扩音机的输出端子用电压标度用定压式输送变压器将扩音机与扬声器配接输送变压器的初级与扩音机的输出端相连根据扬声器的额定电压选择次级

第16页，共53页，2023年，2月20日，星期四扩音注意点正确连接避啸叫不能将传声器与扬声器相向放置发生啸叫应立即调低传声音量或衰减相应频率防空载信号源“对号入座”

适时调整音量音色高频切除（HIGHCUT）和超低音切除（SUBSONIC）合适布局扬声器第17页，共53页，2023年，2月20日，星期四录音设备：第18页，共53页，2023年，2月20日，星期四录音机的原理、组成：第19页，共53页，2023年，2月20日，星期四扩音机与功放器第20页，共53页，2023年，2月20日，星期四语音实验室普通语音室第21页，共53页，2023年，2月20日，星期四语音实验室控制台声音信号输入各个学生机话筒磁带录音机CD机Mp3计算机上的音频信息传统语音实验室数字语音实验室第22页，共53页，2023年，2月20日，星期四一、录音教材的编制过程（1）分析阶段（2）编稿阶段（3）创作阶段（4）录制阶段（5）合成阶段（6）评价阶段第二节录音教材的编制第23页，共53页，2023年，2月20日，星期四二、录音教材的制作过程（1）收集素材（2）录制素材：传声器录音、转录、收录（3）剪辑（4）合成：解说、音乐、效果第24页，共53页，2023年，2月20日，星期四一、录音媒体的教学功能（1）典型示范，反复训练（2）创设情境，突破难点（3）因材施教，照顾差异（4）及时反馈，自我评价第三节录音的教学应用第25页，共53页，2023年，2月20日，星期四二、录音媒体的教学应用方法(1)示范法为学生提供规范性的听觉材料，便于学生的模仿和训练。教师要采用灵活机动的方法对学生加强指导。(2)比较法为学生提供听觉的对比材料，指导他们分析比较、区别异同、分辨正误、加强练习。(3)情境法为教学创设情境，增强教学效果，通常和其它媒体配合使用。(4)反馈法随录随放，使学生真实、迅速地获得反馈信息，及时进行自我分析，自我评价，以利改进。第26页，共53页，2023年，2月20日，星期四第四节数字音频采集与制作音频基础础知识声音是人们用来传递信息最方便、最熟悉的方式。声音是一种纵波，有两个基本参数：频率和振幅。亚音频波音频波超音波小于20Hz20Hz~20KHz大于20KHz第27页，共53页，2023年，2月20日，星期四20~15k调频广播（FM）10~20k数字激光唱盘（CD-DA）50~7k调幅广播（AM）200~3.4k电话频率范围（Hz）运用范围电话第28页，共53页，2023年，2月20日，星期四第四节数字音频采集与制作

一、基础础知识

1、模拟音频和数字音频一般说来,音频有两种,模拟音频和数字音频，在磁带上记录的声音称为模拟音频，是用此信号来记录声音的高低强弱。而在计算机中记录声音文件需要将声音转化为模拟信号，然后再转化为二进制数字保存，所以称为数字音频。

2、数字音频的三要素反映数字音频的效果的主要有三个参数:采样精度、采样频率、压缩律称为数字音频的三要素。第29页，共53页，2023年，2月20日，星期四3、数字音频的三个参数主要参数作用采样精度:以位(bit)为单位，如8位声卡，16位声卡，8位声卡可以将声波分成256级，16声卡可以将声波分为65536级，数为越高，声音的保真度就越高。采样频率：每秒钟测集声音新的次数，声卡采用11kHz、22kHz、44kHz采样频率。其中，44kHz表示用4400个数据来描述1秒钟的声音的图形。压缩率通常指音乐文件压缩后的比值。比特率是一种表示数字音乐压缩滤的参考指标。通常用kbit/s（每秒钟1000比特）表示。第30页，共53页，2023年，2月20日，星期四3.1音频数字化采集技术采样及采样频率采样频率越高，数字化音频的质量越高所能记录声音的最高频率为采样频率的1/2常用的音频采样频率8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHzCD唱片记录数字化音频的采样频率为44.1kHz调频广播所采用的采样频率为22.05kHz第31页，共53页，2023年，2月20日，星期四音频数字化采集技术量化、量化位数每个采样点用二进制数的多少为量化位数，或采样精度量化位数决定着数字音频可表现的声音幅度层次的多少可表现声音幅度的最大层次数是以2为底的量化位数的幂CD唱片所记录数字化音频的量化位数为16bitDVD所记录数字音频的量化位数为24bit采样频率越高，量化位数越多，得到的数字化音频的质量越高，相应的信息量或文件尺寸也越大第32页，共53页，2023年，2月20日，星期四

4、声卡

在计算机中，需要利用声卡将模拟音频信号数字化，并通过计算机处理之后进行存储，也可将数字化声音转为模拟信号播故。输入的音频信号经模数转换形成波形文件存入硬盘。若输入的是麦克风信号，通常要经过放大再转换。采样的频率及模数转换的精度决定转换后声音的质量。数字音频信号经数模转换后送入合成放大部件，即可输出模拟音频信号在耳机、扬声器或扩音设备上播放。第33页，共53页，2023年，2月20日，星期四数字声音录制与播放的处理过程第34页，共53页，2023年，2月20日，星期四

4、声卡

第35页，共53页，2023年，2月20日，星期四声卡工作过程：

由话筒输入的音频信号经Mic放大器进行放大，或由线路输入（Linein）的信号经A／D以设置的速率进行采样并量化变成数字信号，然后将该信号送数字信号处理芯片DSP（数字信号处理）芯片进行处理。

DSP芯片对数字音频信号进行PCM、DPCM或ADPCM压缩，在Windows下形成后缀为wav的文件，经总线接口和控制器进行存盘。当播放存盘的wav文件时，再通过PC总线经总线接口和控制器送入DSP进行解压缩，将解压缩后的数字音频信号送D／A转换器。

由D／A转换器将数字音频信号转换成模拟音频信号，再经功率放大器放大后，送扬声器放音。

数字声音录制与播放的处理过程图：第36页，共53页，2023年，2月20日，星期四录制制作前的工作准备----硬件准备（1）计算机的硬件准备---是否有声卡，声卡是否能正常使用（2）环境是否满足录制要求（3）线路连接是否正确第37页，共53页，2023年，2月20日，星期四通过电脑的MIC或LINEIN接口录制系统设置：

录音设备选择、

录制音量调整、

通道选择LINEOUTLINEINMIC线路输出

线路输入

话筒输入第38页，共53页，2023年，2月20日，星期四二、常用声音文件的格式1.声音文件格式格式描述适用的播放软件Wav格式未经压缩的波形（Wav）声音文件，质量好，占用空间大Windows中的媒体播放器、录音机、。MIDI格式乐器数字化接口（MusicalInstrummentDigitalInterface）媒体播放器，超级解霸。MP3格式是Wav文件经过采用MPEG－3中的音频压缩技术产生的一种音乐格式文件。压缩比1：12。媒体播放器、超级解霸，RealonePlayer、Winmap

第39页，共53页，2023年，2月20日，星期四二、常用声音文件的格式1.声音文件格式格式描述适用的播放软件RA格式是RealAudio，是目前最流行的格式支持流媒体技术。Realoneplayer,CD唱片音乐CD唱片所采用的文件格式，其扩展名为CDA。

16位采样精度，44.1kHz，可完全重现原来的声音。Windows自带工具CD唱机

第40页，共53页，2023年，2月20日，星期四

2.CD-DA红皮书标准

CD-DA（CompactDisc-DigitalAudio），也可简记为CD-A，称之为数字式激光唱盘或CD唱盘。1982年Sony和Philips公司合作开发了数字光盘音响系统并制定CD唱盘标准。因为该标准出版时采用了红色封面，因而也被称为红皮书标准。

CD-DA采用脉冲编码调制（PCM――PulseCodeModulation,脉冲编码调制）对模拟声音信号进行数字化。

CD-DA音频在播放处理时并不是由计算机的CPU处理，而是由CD-ROM中特定的芯片处理的。在播放CD音频时，CD-ROM不能传输其他数据，只能读出，仅用于播放，故CD-DA数据无法复制的原因。第41页，共53页，2023年，2月20日，星期四三、模拟音频的数字化原理

1.数字化的含义所谓声音信号的数字化就是对一段声音信号以固定的时间间隔进行采样，每一采样值用一量化的整数来记录。这些整数值在日后可以重新还原成原始波形进行播放。以下图所示一段声波波形的数字化来说明这个过程。

第42页，共53页，2023年，2月20日，星期四声音的采样与量化量化采样第43页，共53页，2023年，2月20日，星期四

2.声音信号的采样在时间轴上按一定的时间间隔进行离散的过程，称为采样：

设采样频率f=44.1KHz，即每秒取44100个点。

3.声音信号的量化、编码在幅度轴上进行离散的过程，称为量化：

采样后对每个采样点的幅度值进行量化，用16bit（位）来记录量化的等级，即幅度的取值范围有216＝65536种可能，这样连续变化的模拟信号就转换成一串离散的数字信号（如图所示），按照一定的格式把离散的数字数据记录下来。第44页，共53页，2023年，2月20日，星期四声音数字化信息量=

采样频率（Hz/s)×量化位数（bit)×声道数/8（单位：B/S）影响数字化质量的有以下3个因素采样频率（11.025kHz；22.05kHz；44.1kHz）量化位数（8bit；16bit；32bit）声道数{分单声道和双声道（或立体声）}第45页，共53页，2023年，2月20日，星期四采样频率、量化位数、频道数与声音数据量的关系采样频率(kHz)量化位数（bit）数据量（KB/s）单声道双声道11.025810.7721.531621.5343.0722.05821.5343.071643.0786.1344.1843.0786.131686.13172.27第46页，共53页，2023年，2月20日，星期四第五节数字音频素材的获取与制作

一、从网络、资源库下载二、Windows录音机录制声音、编辑

第47页，共53页，2023年，2月20日，星期四

1、Windows录音机声音的录制

首先将麦克风插入声卡的麦克风（MIC）插口，双击Windows任务栏右边的小喇叭图标，弹出音量控制对话窗口，单击"选项"菜单中的"属性"命令，在弹出的窗口中，选择"录音"选项，单击"确定"按钮。第48页，共53页，2023年，2月20日，星期四单击录音机程序上的“录音按钮”，此时即可通过麦克风进行录音。完毕后，单击“停止按钮”即可结束录音，如图所示。为了保存录制好的声音文件，只需单击图中“文件”菜单中的“保存”命令即可。windows中的录音机只能录制60秒的声音，也就是通过录音机所形成的声音文件最长的播放时间为60秒。若长于60秒，可利用“虚拟录音