获取声音素材

第一节获取声音素材大家知道，物体的振动产生声音，声音以连续变换的波的形式传播。计算机只能处理用二进制表示的、离散的、不连续的数字信号，那么录音时，计算机如何把连续变化的声保存为二进制数？播放时，又如何把保存的二进制数还原成声音呢？1．模/数转换通过模/数转换可以把连续变化的信号表示为离散的数。例如要记录经过某点的波形，可以按下面的示意图操作。一、用计算机录音的过程通过采样、量化和编码，一个连续的波形就变成一组二进制数了，其中量化是指把获取的采样值划分到不同等级的过程。用计算机量化时，事先规定的等级通常是2N个，其中N叫做量化位数或样本精度。当人对着传声器讲话时，传声器中的电流会随着声音的变化而变化。这样一来，声波就转换成了连续的电信号，这种电信号“模拟”着声音的变化，所以把它称为声音的模拟信号。计算机定期记录传声器传来的电信号，然后把采样值量化并编码，编码后获得的一组组数字就是声音的数字信号。声音由模拟信号转变成数字信号的过程，叫做模/数转换过程，即声音数字化。2．采样率、量化位数和编码方案

在进行模/数转换前，需要事先规定好一些规则。例如，1秒内采样的次数是多少，即采样率是多少；量化时的等级有多少，即量化位数是多少；如何表示量化后的样本值，即采用何种编码方案量化……这些规则影响着数字化后声音的音质。一般来说，采样率越高，记录的样值越多，记录的波形越准确；量化位数越大，量化等级越多，量化时的误差越小。例如，把上例中的采样率和量化位数提高一倍，量化后的波形更接近原来的形状。由此不难想像，录音时，提高采样率和量化位数有利于提高录音的质量，但与此同时，也需要功能更为强大的计算机和更大的存储空间。例如，采样率是22．05kHz（1秒内采样22·05×1000次），量化位数是16（表示量化等级的二进制数有16位），按这种方式存储1秒的声音需要的存储空间是：22·05×1000×16bit=352800bit=44100Byte～43KB当采样率提高到44·1kHz,量化位数提高到128位时，需要的存储空间是：44·1×1000×128bit=5644800bit=705600Byte～689KB因此，声音数字化时，应根据需要选择适当的采样率和量化位数，不能无限制地提高这些参数3．数/模转换计算机播放声音时，需要把数字信号变成模拟电信号，再利用电信号控制喇叭振动发声。把数字信号变成模拟电信号的过程叫做数/模转换，也叫D/A转换。下面是转换过程的示意图。计算机根据声音文件中记录的采样率、量化位数、编码方案等参数，把二进制数变成不太平滑的电信号，然后利用滤波器等元件使波形平滑，尽可能与原来的波形一致。实际操作时，由于计算机运算速度很快，无论是录音还是播放，模/数转换或数/模转换过程都是在瞬间完成的，一般感觉不到转换过程的各个环节。计算机中负责处理声音的设备是声卡。声卡上的模数转换芯片(ADC)和数模转换芯片(DAC)，分别用来把声音的模拟信号转换成数字信号和把声音的数字信号转换成模拟信号。如果要提高一台计算机的声音处理能力，最有效的方法是选用功能更强的声卡。CD唱片(AudioCD)，在日常生活中简称CD，可以用来保存乐曲、存的声音音质好，很多人用CD收藏喜欢的音乐。二、保存CD唱片中的音乐1、抓取CD音轨CD唱片出现时，最初只能用在CD播放机上，后来随着计算机功能的不断增强，才逐渐用于计算机系统。CD唱片采用音轨来保存声音信号，音轨是指保存乐曲时，用激光在盘片上刻下的一系列的“小坑”。播放时，CD播放机或计算机会找到相应的音轨，并根据音轨上的“小坑”获得二进制数据，然后通过数/模转换，播放保存的乐曲。用资源管理器浏览CD唱片时，会看到名字类似Track0l.cda、Track02.cda…的文件，这些是计算机系统。根据CD唱片中的信息自动创建的临时文件，统一显示为44个字节大小，保存着音轨的次序、位置等信息。2、声道和立体声播放CD唱片时，声音效果之所以好，除了录制时采用了较高的采样率和量化位数外，还跟唱片中保存的是“双声道立体声”有关。双声道立体声一般由左右两个声道组保存着从不同方位获取的声音，聆听立体声时，由于“双耳效应”，听众会产生立体感。通过抓取音轨生成的声音文件保存的一般是双声道立体声。除了录音和抓取音轨，还可以从存有声音素材的光盘中复制声音文件、从因特网的音乐网站中下载各种收费