《现代教育技术》教案-第七章 音频制作

教案（第7次课2学时）【授课题目】第七章多媒体素材的采集与制作第一节音频素材的采集与制作【教学目的和要求】通过本部分的学习，使学生理解音频素材的特点及格式，熟练掌握音频素材的采集与制作。【教学重点】音频素材的特点，格式，音频素材的采集与制作。【教学难点】音频素材的采集与制作【教学过程】学时分配：2学时教学方法：讲授法，讨论法，实践法课堂环境：多媒体教室教学内容：第二节音频素材的采集与制作一、音频文件的格式WAV格式WAV为微软公司(Microsoft)开发的一种声音文件格式，它符合RIFF(ResourceInterchangeFileFormat)文件规范，用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所广泛支持。音质出色，但在压缩后的文件体积过大！相对其他音频格式而言是一个缺点MP3格式MP3是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEGAudioLayer3，所以人们把它简称为MP3。MP3是利用MPEGAudioLayer3的技术，将音乐以1:10甚至1:12的压缩率，压缩成容量较小的file，换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩(解码)，这样，高品质的MP3音乐就播放出来了。人类能听到的声音频率范围(音频)是20Hz～20kHz，但人耳对整个音频频段声音的反应不是平直的，2～5kHz是人耳最灵敏的频段。依其特性将整个音频频段分成多个临界频带，因为人类听觉系统是依据频率来分辨声音能量的，任何频率的细小声音都会因掩蔽效应而被临界频带内音量较高的声音所覆盖。MP3对其不作量化处理，从而去掉那些人类听觉系统所无法察觉的声音，达到压缩的目的。可见，MP3是一种有损的音频压缩编码WMA格式：最具实力的敌人WMA(WindowsMediaAudio)格式是来自于微软的重量级选手，后台强硬，音质要强于MP3格式，更远胜于RA格式，它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样，是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的，WMA的压缩率一般都可以达到1：18左右，这对只装配32M的机型来说是相当重要的，支持了WMA和RA格式，意味着32M的空间在无形中扩大了2倍。WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM（DigitalcentersManagement）方案如WindowsMediacentersManager7加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等，这对被盗版搅得焦头乱额的音乐公司来说可是一个福音，另外WMA还支持音频流(Stream)技术，适合在网络上在线播放，作为微软抢占网络音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲，更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器，而Windows操作系统和WindowsMediaPlayer的无缝捆绑让你只要安装了windows操作系统就可以直接播放WMA音乐，新版本的WindowsMediaPlayer7.0更是增加了直接把CD光盘转换为WMA声音格式的功能，在新出品的操作系统WindowsXP中，WMA是默认的编码格式，大家知道Netscape的遭遇，现在“狼”又来了。WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。同一格式，音质好的可与CD媲美，压缩率较高的可用于网络广播。虽然现在网络上还不是很流行，但是在微软的大规模推广下已经是得到了越来越多站点的承认和大力支持，在网络音乐领域中直逼＊.mp3，在网络广播方面，也正在瓜分Real打下的天下。因此，几乎所有的音频格式都感受到了WMA格式的压力。wma格式和avi格式，mp4格式是一样的，它是有声音有图片的。但mp3不支持avi。mp4格式的只支持wmaRA格式RA格式是RealNetworks公司所开发的一种新型流式音频RealAudio文件格式。.rm格式则是流式视频RealVedio文件格式，主要用来在低速率的网络上实时传输活动视频影像，可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率，在数据传输过程中边下载边播放视频影像，从而实现影像数据的实时传送和播放。客户端通过RealPlayer播放器进行播放。(流媒体)RA格式的音频文件需要realplayer来播放，但由于体积小巧在网络上也颇为流行，因此被用户大批量地收藏在自己的电脑里，可惜许多MP3播放器不能支持这样的格式，导致其无法直接被播放。RealAudio流动的旋律

RealAudio主要适用于在网络上的在线音乐欣赏，现在大多数的用户仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem，所以典型的回放并非最好的音质。有的下载站点会提示你根据你的Modem速率选择最佳的Real文件。现在real的的文件格式主要有这么几种：有RA（RealAudio）、RM（RealMedia，RealAudioG2）、RMX（RealAudioSecured），还有更多。这些格式的特点是可以随网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，令带宽较富裕的听众获得较好的音质。MIDI：作曲家的最爱MIDI是英语MusicInstrumentDigitalInterface的缩写，翻译过来就是“数字化乐器接口”，也就是说它的真正涵义是一个供不同设备进行信号传输的接口的名称。我们如今的MIDI音乐制作全都要靠这个接口，在这个接口之间传送的信息也就叫MIDI信息。MIDI最早是应用在电子合成器——一种用键盘演奏的电子乐器上，由于早期的电子合成器的技术规范不统一，不同的合成器的链接很困难，在1983年8月，YAMAHA、ROLAND、KAWAI等著名的电子乐器制造厂商联合指定了统一的数字化乐器接口规范，这就是MIDI1.0技术规范。此后，各种电子合成器已经电子琴等电子乐器都采用了这个统一的规范，这样，各种电子乐器就可以互相链接起来，传达MIDI信息，形成一个真正的合成音乐演奏系统。由于多媒体计算机技术的迅速发展，计算机对数字信号的强大的处理能力，使得计算机处理MIDI信息成为顺理成章的事情了，所以，现在不少人把MIDI音乐称之为电脑音乐。事实上，利用多媒体计算机不但可以播放、创作和实时地演奏MIDI音乐。甚至可以把MIDI音乐转变成看的见的乐谱（五线谱或简谱）打印出来，反之，也可以把乐谱变成美妙的音乐。利用MIDI的这个性质，可以用于音乐教学（尤其是识谱），让学生利用计算机学习音乐知识和创作音乐。经常玩音乐的人应该常听到MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）这个词，MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音，而是记录声音的信息，然后在告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5～10KB。今天，MID文件主要用于原始乐器作品，流行歌曲的业余表演，游戏音轨以及电子贺卡等。＊.mid文件重放的效果完全依赖声卡的档次。＊.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。＊.mid文件可以用作曲软件写出，也可以通过声卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里，制成＊.mid文件。MIDI最小，WMA比较小，MP3最大（但是音质最好）WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持。WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.1kHz的采样频率，16位量化位数，因此WAV的音质与CD相差无几，但WAV格式对存储空间需求太大不便于交流和传播二、音频文件的采集模拟音频的采集

波形音频是通过采集各种声音的机械振动而得的数字文件，是多媒体计算机中处理声音最直接、最简便的方式。在该方式中，一般以话筒、录音机或CD唱机作为音源输入，通过声卡进行采样、量化及编码，把声音的模拟信号转变成数字信号后，以文件形式存储在磁盘上。存储在计算机中的数字音频重放时，声卡再将声音文件中的数字信号还原成模拟信号，经混音器混合后由扬声器输出。

1.采集现场声

利用goldwave等软件录制歌曲或者朗诵，就是通过话筒——声卡，采集现场声音。话筒直接插入声卡的录制插口，如图1。图1

2.采集录音机或者录像机中播放的声音

首先将卡隆头的音频线的一端，连接到录音机或者录像机的音频out口，一般为上下两口，分别代表左右声道，另一端则连接到计算机声卡的linein口，然后启动声卡录音属性，利用goldwave或者windows录音机等音频制作软件来录制即可。如图2所示。图2采集模拟信号连线示意图数字音频的采集

1.从cd中采集音频

可以利用豪杰解霸v9(注有的版本不具备此功能)的抓轨功能，“数字cd抓轨”，并可使用“cd抓轨mp3”，直接将cd转成mp3。如图3所示。

图3使用豪杰解霸进行cd抓轨

2.采集视频文件中的音频

我们常常在制作多媒体课件时，需要应用电影等视频中的音频部分，比如从电影原声带如vcd、dvd等中采集音频、采集视频（avi、mpg、wmv等）中的部分音频、Rm视频（*.rm；*.rmvb）的声音获取或者其他视频文件如ASF视频文件中声音的获取，怎么办？

方法一：先使用豪杰音频播放器打开vcd或者dvd视频文件，或者avi、mpeg、wmv、asf等格式的视频文件，然后点击“循环”按钮，再另存为mp3即可。

A.在豪杰音频解霸中打开需要录制影音文件。如图4所示。图4使用音频解霸打开视频文件

B.在点击“循环”钮后，通过设置“开始点”和“结束点”确定要采集的音频内容，然后点击“MP3”，将其保存为mp3即可。如图5所示。图5对所选片断音频保存为mp3

方法二：对于用豪杰播放器能打开但转不了格式的视频文件，如rm或者rmvb等格式的文件，我们可以利用goldwave打开视频文件，即可分离出视频中的音频文件，另存即可。当然用豪杰解霸可以采集声音的影音文件，也可以使用goldwave来采集。如图6所示。图6用goldwave采集视频中的音频

3.采集正在播放的网络电视中的音频

有时我们会发现网络电视中正在播放的视频对教学很有用，想当时就录下来怎么办？步骤如下：

A.设置录音属性为“立体声”

图7设置录音属性为“立体声”

B.打开goldwave，并新建一定长度的录音文件（时间可以稍长一些，以后再做裁切）。如图8所示。图8新建录音文件

C.打开网络电视如pplive，找到要录制的节目。

D.在goldwave中点击录制按钮，在录制完毕后，点击停止按钮，对已录制的文件保存即可。图9在goldwave中录制网络电视音频

注意事项：

①使用这种办法环可以录制本机正在播放的任何资料的声音，比如网络中精品课演示的教师讲座的声音等，或者对goldwave打不开的视频文件想要分离出音频时，我们也可以使用这种办法让播放器边播放我们一边录音即可。

②使用这种办法录制本地声音时一定要关闭本机的其它声音来源，如qq、msn等发出的声音。音频文件格式的转换

1.Wav格式与mp3格式的转换

mp3格式可以说是目前最为流行的音乐格式之一，而wav是标准的波形文件格式，对于他们之间的转换当然有很多专门的格式转换软件，但最简单的方法是利用豪杰解霸、windows录音机或者goldwave等的相关功能。豪杰解霸支持的文件格式有：cdfile（*.cda）、MIDIFile（*.mid；*.rmi）、moviefile（*.mpg；*.dat；*.mpa）、audiofile（*.mp3；*.mpa；*.abs）、ac3file（*.ac3）、dvdfile（*.vob）、wavefile（*.wav）、textfile（*.txt）等等。

A.wav格式——mp3格式的转换

方法一：利用豪杰解霸转换格式。豪杰的绝大多数版本均支持这种转换。如图10所示。图10豪杰音频解霸转换wav格式到mp3格式

方法二：利用windows录音机转换格式，如图11所示。

图11windows录音机转换wav为mp3

B.mp3格式——Wav格式的转换

最简单的办法就是利用goldwave转换格式。如图12所示。图12利用glodwave将mp3转换为wav格式

2.CD格式与wav格式的转换

这种转换完全可以用豪杰音频解霸来解决。如下图13、14、15、16所示。

图13豪杰超级解霸9的“音频工具”图14CD——MP3数字抓轨图15使用mp3录音机直接录制声音，之后也可以保存为wav格式图16数字CD抓轨

注意：通过CD抓轨，也可以对vcd、dvd光盘轨道中的音频进行抓取，从而完成光盘文件的视音频分离。

下面介绍利用WINDOWS自带的录音机录音通过具体实例演示录音机对录制的声音进行编辑和处理注意：1）利用麦克风录音2）录音机只能录制和处理WAV格式的音频文件（插入音频文件，混音，剪辑等）3）常用的MP3格式可以用千千静听转换，WAV也可以利用千千静听转换为MP3格式。三、主要承载音频素材的媒体1.广播广播传播面广，根据是否利用导线传输信号分为有线广播，无线广播。有线广播又称闭路广播，通常是指利用导线传输信号而构成的扩音系统。最普遍的如教室的扩音设备，学校的有线广播台，还有县，乡镇的有线广播系统。主要任务是把声音信号转换成电信号后通过扩音放大和分配还原并在无形中把声场扩展到各个服务区域，以实现大众传播和教育传播。基本组成：传声器，扬声器，扩音设备。A传声器（话筒）它是将声波转换为电能的器件。常用的话筒转换方式有磁粒式，动圈式，电容式和晶体晶体式等多种。话筒的指向性：又称方向性，是指扬声器灵敏度与声辐射方向关系的特性。指向类型有：全指向，微指向，心型，双指向，单指向。B扬声器（喇叭）电能转换为声能的换能元件。当把音频电信号加到扬声器上时，经扬声器变换为人耳可听到的声波。C扩音机包括电子管扩音机和晶体管扩音机。前者输出功率大，体积大，耗电高，笨重。（有线广播站，大会堂）后者体积小，重量轻，具有交直流两用的优点，应用较广泛。使用扩音机的注意事项：电源电压必须与扩音机规定的工作电压相符，且要求电压稳定。开机前，一定要检查负载是否接好，只有在负载接好后，方可打开电源开关。放置地点应通风，干燥，严禁雨淋，以免发生跳火，露电短路。发现机器有故障时，应立即关机检查。无线广播通过无线电波把声响撒遍全球，如无线话筒，无线的语言实验室。校内的外语广播电台，中央电台。A无线电波的传输特性频率从几十千赫到几十万兆赫∨＝λf波长越长，电磁波遇障碍物的绕射能力越强，，传播时主要沿稳定可靠的地面行进，损耗较少，故中波用地波来传播。频率较高的短波绕射能力相对较弱，沿地表绕射会有很大的损耗，但短波能被高空中的电离层所反射，于是短波可以利用天空进行远距传送。缺点是电离强度会随太阳活动而发生四季，昼夜的变化，从而接收信号时将产生忽强忽弱的不稳定现象，随着技术的进步，自动电平控制已使不稳定性很小。B无线广播的发送和接收声音信号的频率仅限在20赫兹到20兆赫兹，这样的声波无法远传。所以在发送端将音频信号装载到高频的无线电波上去，然后在接收端再从众多的无线电波中选出所需要的电波信息，并设法卸载还原。这个将声音“装卸”的过程就是电台发送时的调制和听众接收时的解调。调制方式：AM调幅，待发送音频去改变高频信号幅度大小的一种调制方式。（中波和短波）FM调频，待发送音频去改变高频载波频率高低的一种调制方式。广播接收机：调幅接收和调频接收收音机及其使用：衡量质量好坏的三项标准：灵敏度：它是指收音机接收广播信号的能力。高灵敏度的收音机因能接收距离较远，信号很弱的无线电广播，所以接收的电台较多。选择性：指收音机区分相邻电台的能力。保真度：指收音机重放出来的声音信号保持原来声音真实程度的能力。收音机的正确使用：连接与开启电源选好收听波段正确使用天线调节调谐旋钮，调电台时慢慢调，细调。使声音洪亮，清晰。调节音量，音调。2.录音机的使用录音机是利用“电磁转换”原理制造的听觉教学媒体。录音机种类繁多，按照工作方式主要分为模拟录音机和数码录音机两种。模拟录音机是学校使用频率最高的听觉媒体之一，主要用于音乐、语言、体育等课程的教学中。3．CD唱机的使用CD唱机是采用激光读写方式进行数字信号的录制与重放技术的听觉媒体，是一种不具备录制功能音频播放设备。CD唱机的信号采样频率为44.1KHZ，16位量化位数，频率响应范围为20-20000HZ；采用CD光盘作为存储声音信息的介质，光盘直径为12CM，光盘信号面有按照数字信号1、0变化规律排列的信号坑，一般CD光盘的最大容量能支持播放为74分钟。4．话筒的使用在听觉媒体中，话筒是十分重要的工具之一。话筒（传声器或麦克风）是将声音信号转换为电信号的拾音设备；话筒的性能与使用效果将直接影响所采集的声音信号的质量。（1）话筒的种类按工作原理可以分为：电动式话筒和电容式话筒。电动式话筒是利用磁场中导体运动产生电动势工作的，分为动圈式和铝带式两种；电容式话筒利用静电感应原理，靠声波振动来使电容的一端产生移动，造成电容两极间的距离变化，产生电压差，形成声音的电信号，分为普通电容式、驻极体式RF电容式和压力区式话筒。按信号传递方式分为：有线话筒和无线话筒。按话筒的灵敏度分为：全指向性、双指向性和单指向性。全指向性话筒（无方向性）对声源的方向无关，对于话筒在任何地方传来的声音，灵敏度都是相同的；双指向性话筒（8字型），话筒对来自声源前后方向的声音响应比较敏感，形成类似于8字型的指向区域；单指向性话筒，话筒对来自声源方向的声音比较敏感。按声道数分为：单声道话筒和立体声话筒。（2）话筒使用中注意