數(shù)字音頻的采集與處理

第四講——數(shù)字音頻的采集與處理能力目標(biāo)了解聲音的基本知識(shí)會(huì)錄制聲音能編輯聲音掌握影片中聲音的編輯與制作前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念一、音頻基本概念聲音是振動(dòng)的波，是隨時(shí)間連續(xù)變化的物理量。聲音信號(hào)的兩個(gè)基本參數(shù)：

1、振幅：決定了聲音的強(qiáng)弱，以分貝為單位2、頻率：音頻是人類聽覺所感知范圍內(nèi)的頻率注：頻率低于20Hz的信號(hào)是次聲波，頻率高于20KHz的信號(hào)是超聲波，頻率范圍在20Hz～20KHz的聲音信號(hào)是人耳能聽到的聲音信號(hào)，其具體分段見下圖：前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念二、數(shù)字化音頻音頻數(shù)字化過程

自然界的聲音是模擬信號(hào)，必須轉(zhuǎn)成數(shù)字音頻后才能在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行保存和處理。

1、采樣：每隔一個(gè)周期就抽取一次聲音波形的幅度值前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念2、量化：對采樣后的聲音信號(hào)幅值進(jìn)行離散化處理轉(zhuǎn)化成數(shù)字量3、編碼：將采樣和量化后的數(shù)字化聲音信息以二進(jìn)制形式并按照一定的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行表示。前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念音頻數(shù)字化的參數(shù)

在將模擬聲音數(shù)字化時(shí)，下列幾個(gè)參數(shù)決定了數(shù)字音頻的效果和得到的音頻文件的大小1、采樣頻率：一秒鐘內(nèi)采樣的次數(shù)，采樣頻率越高，數(shù)字化后的音頻越接近原始聲音例：CD質(zhì)量音樂的采樣頻率是44.1kHz，這是使用計(jì)算機(jī)聲卡采樣時(shí)最常用的采樣頻率。

前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念例：使用不同采樣頻率得到的聲音數(shù)據(jù)2、采樣精度：對每個(gè)采樣點(diǎn)量化時(shí)使用的二進(jìn)制位數(shù)，采樣精度越大對聲音的描述越準(zhǔn)確例：8位聲卡在采樣時(shí)將采樣波形垂直等分為256等份，只能處理256個(gè)精度單位，得到的聲音不夠細(xì)膩，造成較大的信號(hào)損失。

現(xiàn)在市面上主流的聲卡都是16位，對同一段音樂來說，將被分為64K個(gè)精度單位進(jìn)行處理注：采樣頻率越高、采樣精度越大，得到的數(shù)字音頻的質(zhì)量越好，但是聲音文件的大小（wav格式）也越大，所以不能無止境的提高這兩個(gè)參數(shù)的值。

前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念例：使用不同采樣精度得到的聲音數(shù)據(jù)8位量化16位量化前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念3、聲道數(shù)：指一次同時(shí)產(chǎn)生的聲波組數(shù)單聲道：一次產(chǎn)生一個(gè)聲波數(shù)據(jù)，缺乏位置感雙聲道：又稱為立體聲，聲音在錄制過程中被分配到兩個(gè)獨(dú)立的聲道，從而達(dá)到很好的聲音定位效果，所占空間比單聲道多一倍四聲道環(huán)繞：規(guī)定了4個(gè)發(fā)音點(diǎn)，前左、前右、后左、后右，聽眾被包圍在這中間，為聽眾帶來來自多個(gè)不同方向的聲音環(huán)繞，獲得身臨各種不同環(huán)境的聽覺感受前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念5.1聲道：它在左右兩路主聲道和左右兩路環(huán)繞聲道的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)中置聲道和一個(gè)重低音聲道。中置聲道負(fù)責(zé)傳送低于80Hz的聲音信號(hào)，在欣賞影片時(shí)有利于加強(qiáng)人聲，把對話集中在整個(gè)聲場的中部，以增加整體效果。重低音聲道是一個(gè)不完全聲道，只發(fā)120Hz以下的低音，稱之為0.1聲道，這樣便構(gòu)成了5.1聲道格式。7.1聲道：它在5.1的基礎(chǔ)上又增加了中左和中右兩個(gè)發(fā)音點(diǎn)，由于成本比較高沒有廣泛普及。練習(xí)1：使用16位聲卡錄音，要求得到CD效果的聲音質(zhì)量，請計(jì)算錄制1小時(shí)的單聲道聲音、雙聲道聲音、5.1聲道聲音分別需要多大的保存空間。44.1*210*16*1*60/(8*210*210)=5.29M/min前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念單聲道：44.1×103×16×60×60b=310.1MB雙聲道：310.1MB×2＝620.2MB5.1聲道：310.1MB×5.1＝1581.5MB三、聲卡及其功能

聲卡是多媒體計(jì)算機(jī)最基本的配置之一，用來完成聲音的采集、音頻處理及音頻播放等功能。

1、聲卡工作原理前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念2、聲卡的安裝和使用前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念3、聲卡的具體功能錄音：完成聲音信號(hào)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并以文件的形式保存在計(jì)算機(jī)中播放聲音：完成聲音信號(hào)的數(shù)/模轉(zhuǎn)換，經(jīng)放大器放大后通過揚(yáng)聲器輸出音頻編輯：對數(shù)字化的聲音進(jìn)行多種特殊效果處理壓縮和解壓縮：對數(shù)字化的聲音文件進(jìn)行壓縮以減小文件大小，以便存儲(chǔ)和傳輸，壓縮后的聲音文件在播放時(shí)需要先進(jìn)行解壓縮前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念混音：將來自各種音源的聲音進(jìn)行混合MIDI接口和音樂合成：MIDI是樂器數(shù)字接口的標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了電子樂器與計(jì)算機(jī)之間相互數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。MIDI是一個(gè)協(xié)議，它不是把音樂的波形進(jìn)行數(shù)字化采樣和編碼，而是將數(shù)字式電子樂器的彈奏過程記錄下來，其中只包含用于產(chǎn)生特定聲音的指令。通過軟件，計(jì)算機(jī)可以直接對外部電子樂器進(jìn)行控制和操作。前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念四、常見的音頻素材文件格式1、wav格式：后綴為.wav，是未經(jīng)壓縮處理的音頻數(shù)據(jù)，直接記錄聲音的波形。標(biāo)準(zhǔn)格式的wav文件和CD音質(zhì)一樣，但文件體積較大。wav格式是最通用的聲音文件格式，所有的播放軟件和編輯軟件都支持這種格式。2、MIDI格式：后綴為.MID，所需存儲(chǔ)空間非常小，一分鐘的MIDI音樂只有幾K大，但是音質(zhì)不如wav文件逼真飽滿。前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念3、MPEG-3格式：后綴為.mp3，采用MPEG音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮，壓縮比高達(dá)10:1~12:1，同時(shí)其音質(zhì)基本保證不失真，是目前使用最多的一種音樂格式。4、

RealAudio格式：是由RealNetworks公司開發(fā)的一種基于流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸格式，屬于波形文件。其特點(diǎn)在于可以邊瀏覽邊下載數(shù)據(jù)，而不需要下載完畢后才可以播放。RA格式的壓縮比也非常高，但音質(zhì)較差。這種格式被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)傳播。前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念5、WMA格式：后綴為.wma，是微軟公司為了與RA和MP3競爭而開發(fā)的新一代數(shù)字音頻壓縮技術(shù)，其壓縮比優(yōu)于mp3（可達(dá)到18：1），音質(zhì)優(yōu)于ra。6、CD格式：后綴為.cda，是CD唱片采用的格式，是一種近似無損的聲音格式，一般以16位量化級(jí)、44.lkHz采樣率的立體聲存儲(chǔ)，具有極高的聲音品質(zhì)，但存儲(chǔ)所需容量非常大。前期準(zhǔn)備：了解音頻基本概念任務(wù)1采集音頻一、背景知識(shí)1、網(wǎng)絡(luò)媒體激發(fā)了音頻處理軟件的流行

任務(wù)1采集音頻2、專業(yè)的錄音對普通人來說遙不可及，昂貴的專業(yè)音頻制作設(shè)備：

任務(wù)1采集音頻3、業(yè)余級(jí)的解決之道任務(wù)1采集音頻二、AdobeAudition簡介

Audition的前身是曾經(jīng)大名鼎鼎的音頻編輯軟件CoolEdit，Adobe公司在2003年將Syntrilinm公司收購后把CoolEditPro改名為Audition。Audition定位于專業(yè)數(shù)字音頻工具，面向?qū)I(yè)音頻編輯和混合環(huán)境。最多混音達(dá)到128軌，可以使用45種以上的數(shù)字信號(hào)處理效果，幾乎支持所有的數(shù)字音頻格式，可以完成包括錄音、混合、編輯、影視配音、效果處理等幾乎所有的聲音處理工作。任務(wù)1采集音頻與其他的專業(yè)音頻處理軟件比較：

不如CUBASE、PROTools、NUENDO專業(yè)，但一樣支持DirectX和VST插件，對配置要求不高，上手容易，使用的人多。任務(wù)1采集音頻三、AdobeAudition的基本操作音頻文件的打開

方法1：已經(jīng)在素材面板中的聲音文件，直接雙擊就可以在編輯視圖下打開

方法2：不在素材面板中的聲音文件，通過“文件”-“打開”（編輯視圖）或者“導(dǎo)入”（多軌視圖），該文件將顯示在素材面板中，同時(shí)在編輯視圖下打開任務(wù)1采集音頻會(huì)話文件的新建/打開

會(huì)話文件是多軌工程文件，后綴為ses，因?yàn)槿魧⒙曇糨敵鰹閣av或者mp3的話多軌就被合并了，而ses文件可以保存各個(gè)軌道中的聲音信息，打開ses文件后可以繼續(xù)對多條軌道進(jìn)行編輯。

只有在多軌視圖下才能新建和打開會(huì)話文件，也可以雙擊保存好的ses文件來打開（綠色版Audition第一次打開時(shí)需選擇打開方式）。任務(wù)1采集音頻多軌模式下的音軌操作

在多軌模式下可以進(jìn)行混音效果的操作，方法就是將素材面板中的聲音文件插入到各個(gè)軌道中即可。1、插入聲音素材到軌道的方法：鼠標(biāo)右鍵單擊要插入聲音的軌道，選擇“插入”，再選擇要插入到該軌道的聲音文件2、在軌道上移動(dòng)聲音素材：按住鼠標(biāo)右鍵可以移動(dòng)聲音素材在軌道上的位置，也可以從一個(gè)軌道拖到另一個(gè)軌道任務(wù)1采集音頻調(diào)整顯示比例

在編輯模式下和多軌模式下，都可以通過拖動(dòng)軌道上方的綠色長條來調(diào)整波形圖的顯示比例，方便看清波形圖的整體效果或者局部效果。該操作也可以通過滾動(dòng)鼠標(biāo)來實(shí)現(xiàn)。任務(wù)1采集音頻四、使用AdobeAudition采集音頻1、錄音準(zhǔn)備

確定麥克風(fēng)已插入聲卡的輸入插孔，綠色為耳機(jī)，粉色為MIC。任務(wù)1采集音頻2、設(shè)置錄音控制

如果需要調(diào)節(jié)麥克風(fēng)輸入音量，通過控制面板－聲音和音頻設(shè)備－“語聲”選項(xiàng)卡進(jìn)行調(diào)節(jié)。任務(wù)1采集音頻注：部分聲卡特別是RealtekHD的聲卡經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)麥克風(fēng)音量調(diào)節(jié)滑塊是灰色不能調(diào)的情況，這時(shí)可以通過測試硬件來試試麥克風(fēng)有沒有聲音，如果有的話不影響使用，如果麥克風(fēng)沒有聲音的話試試以下方法：1、重裝驅(qū)動(dòng)2、打微軟的音頻補(bǔ)丁KB888111，然后再重裝驅(qū)動(dòng)3、打上HD的聲卡補(bǔ)丁，具體設(shè)置可以參照/article.php?itemid-32174-type-news.html進(jìn)行任務(wù)1采集音頻3、編輯視圖下單軌錄音[文件]－[新建]，設(shè)置采樣率、通道數(shù)和采樣精度單擊錄音按鈕開始錄音錄音結(jié)束通過[文件]－[另存為]進(jìn)行保存提示：若要保存為MP3格式的話注意要選擇MP3PRO?格式，不要選擇MPEGlayer-3格式。例：利用麥克風(fēng)錄制唐詩“床前明月光，疑是地上霜。舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)。”任務(wù)1采集音頻4、錄音技巧一般手握話筒的時(shí)候，不要和嘴成90度垂直，最好成45度角，避免氣流直接進(jìn)入麥克風(fēng)，造成噴麥；麥克風(fēng)的距離也要把握好,一般在10--20cm之間最好，唱高音或者拖音的時(shí)候可以更遠(yuǎn)些，輕聲或者低音的時(shí)候可以適當(dāng)近些。唱歌是用丹田，胸腔發(fā)出的聲音，所以不要用鼻子對著麥克風(fēng)出氣，這樣最容易造成難聽的噴麥聲。任務(wù)1采集音頻5、多軌模式下錄音[編輯]－[首選參數(shù)]－“多軌”選項(xiàng)卡中設(shè)置采樣精度調(diào)整錄音控制可以在Audition中通過[選項(xiàng)]－[windows錄音控制臺(tái)]打開錄音控制進(jìn)行調(diào)節(jié)如果安裝了ASIO驅(qū)動(dòng)的話，通過[編輯]－[音頻硬件設(shè)置]選擇ASIO聲卡作為音頻設(shè)備任務(wù)1采集音頻注：ASIO的全稱是AudioStreamInputOutput，直接翻譯過來就是音頻流輸入輸出接口，通常這是專業(yè)聲卡或高檔音頻工作站才會(huì)具備的性能。采用ASIO技術(shù)可以減少系統(tǒng)對音頻流信號(hào)的延遲，增強(qiáng)聲卡硬件的處理能力，以得到近似于零延遲。同樣一塊聲卡，假設(shè)使用MME驅(qū)動(dòng)[1]時(shí)的延遲時(shí)間為750毫秒，那么當(dāng)換成ASIO驅(qū)動(dòng)后延遲量就有可能會(huì)降低到40毫秒以下?？梢韵螺dASIO驅(qū)動(dòng)來讓聲卡支持ASIO，但不是所有的聲卡都支持ASIO，可以通過軟件模擬ASIO的工作方式。任務(wù)1采集音頻單擊音軌控制面板右側(cè)的R按鈕，選擇該音軌進(jìn)行錄音，保存會(huì)話設(shè)置聲道數(shù)，單聲道或者立體聲單擊錄音按鈕開始錄音錄音結(jié)束單擊停止或者錄音按鈕停止錄音單擊播放按鈕試聽保存會(huì)話，錄制的聲音被默認(rèn)保存為wav格式雙擊錄制的聲音，通過[文件]－[另存為]可以將錄制的聲音保存為其它格式，比如mp3格式練習(xí)2：錄制個(gè)人單曲1、從網(wǎng)上下載要錄制單曲的伴奏和歌詞(素材中提供了同桌的你的伴奏和歌詞)2、新建會(huì)話，設(shè)置采樣率(一般為44100)3、導(dǎo)入伴奏文件到素材庫中，并將其插入到一條軌道上4、在另一條軌道上進(jìn)行錄音（為了避免將伴奏聲音也錄入進(jìn)去，最好帶著耳機(jī)來聽伴奏）5、錄音完畢保存會(huì)話任務(wù)1采集音頻任務(wù)1采集音頻6、人聲的美化處理錄制的人聲一般都比較干，要讓其變得有磁性，濕潤，才好聽。一般的處理：（1）降噪（2）激勵(lì)人聲（3）壓限（4）增強(qiáng)人聲的力度和表現(xiàn)力（5）混響（6）均衡人聲任務(wù)2音頻編輯處理一、編輯波形可以對多軌或編輯視圖下的聲音波形進(jìn)行編輯。1、選擇一段波形：按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)來選擇一段波形2、將選區(qū)保存下來：[窗口]-[標(biāo)記列表]，單擊“添加標(biāo)記”按鈕，雙擊可切換到相應(yīng)的選區(qū)，將“自動(dòng)播放”按鈕按下可以播放選區(qū)的聲音。3、復(fù)制/粘貼/剪切/刪除波形：通過[編輯]菜單下對應(yīng)的命令進(jìn)行任務(wù)2音頻編輯處理4、刪除選區(qū)之外的波形：[編輯]-[修剪]5、復(fù)制選擇的一段波形，并保存到一個(gè)新建的文件中：[編輯]-[復(fù)制到新的]6、分離/合并波形：在多軌模式下，將黃色的播放進(jìn)度控制線移動(dòng)到需要分離的地方，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“分離”命令，可以將現(xiàn)有波形分離為兩個(gè)部分，并可對分離出的波形進(jìn)行單獨(dú)操作。

若想將分離出的音頻合并，在分離的波形上單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“合并分離”，就可將分離的音頻重新合并成完整的一段波形。任務(wù)2音頻編輯處理二、調(diào)整聲音大小如果錄制的聲音過大或者過小，可以通過在[效果]－[振幅和壓限]－[放大]中移動(dòng)左右聲道滑塊或者直接輸入調(diào)整大小來進(jìn)行調(diào)節(jié)。關(guān)聯(lián)左右聲道：可一起或者分別調(diào)整左右聲道的聲音電源：振幅增益調(diào)整是否生效例：對<江南>聲音大小進(jìn)行調(diào)整，可以通過選區(qū)來調(diào)整某段聲音的大小，比如將《江南》中聲音較小的句子單獨(dú)放大。任務(wù)2音頻編輯處理三、噪音處理可以使用Audition的多種降噪功能對錄制聲音的噪音進(jìn)行處理。其中最重要的就是降噪器。使用降噪器降噪的操作步驟：(1)先將聲音適當(dāng)放大，以保證一些細(xì)小的噪音也能被處理[效果]－[振幅和壓限]－[標(biāo)準(zhǔn)化]注：如果直接對聲音做標(biāo)準(zhǔn)化的話，是把整段聲音音量整體放大或縮小，若錄制的聲音忽大忽小，最好分段選擇來分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。任務(wù)2音頻編輯處理

(2)選中一段純噪音部分，使用[效果]－[修復(fù)]－[采集降噪預(yù)制噪聲]自動(dòng)捕獲噪音特性(3)選中需要進(jìn)行降噪處理的整段聲音，通過[效果]－[修復(fù)]－[降噪器]完成降噪處理注：純粹的噪音基本都在18db以下，2倍的原則，也就是說如果錄音時(shí)的音高小于36db，基本就沒有處理的價(jià)值了。所以錄音時(shí)聲音不要太小，否則系統(tǒng)將無法區(qū)分噪音和人聲，不能有效的進(jìn)行降噪。任務(wù)2