第4章音频的编辑与制作

4.2音频的数字化
4.2.4数字音频的编码 4.2.4数字音频的编码
声音的制作是使用麦克风或录音机产生的， 声音的制作是使用麦克风或录音机产生的 ， 再由 声卡上的WAVE合成器的模／ WAVE合成器的模 声卡上的 WAVE 合成器的模 ／ 数转换器对模拟音频采样 量化编码为一定字长的二进制数据序列， 后 ， 量化编码为一定字长的二进制数据序列 ， 并在计 算机内传输和存储。 算机内传输和存储。
20
4.2 音频的数字化
4.2.5 音频的处理软件
4. Logic Audio Audio由Emagic公司出品 公司出品， Logic Audio由Emagic公司出品，是当今在专业的音乐制作 软件中最为成功的音序软件之一。 软件中最为成功的音序软件之一。
21
4.2.1 音频的数字化
4.2.5 音频的处理软件
声音/ 声音/音频模拟 信息
采样
量化
编码
声音/ 声音/音频数字 信息
7
4.2 音频的数字化
1．采样 每隔一定时间间隔不停地间断性地在模拟音频的 波采取一个幅度值，这一过程称为采样。 波采取一个幅度值，这一过程称为采样。
8
4.2音频的数字化
2．量化 量化的过程是， 量化的过程是，先将整个幅度划分成为有限个小幅度 量化阶距）的集合， （ 量化阶距 ） 的集合 ， 把落入某个阶距内的采样值归 为一类，并赋予相同的量化值。 为一类，并赋予相同的量化值。
4
4.1多媒体音频
1．振幅
声波的振幅就是通常所说的音量。 声波的振幅就是通常所说的音量。在声学中用来定量 研究空气受到压力的大小。 研究空气受到压力的大小。
2．周期
声音信号以规则的时间间隔重复出现，这个时间问隔 声音信号以规则的时间间隔重复出现， 称为声音信号的周期，用秒表示。 称为声音信号的周期，用秒表示。
4．音频文件的存储量
音频文件是真实声音数字化后的数据文件， 音频文件是真实声音数字化后的数据文件，其文件 所占存储空间都很大，声音的存储量可用下式表示： 所占存储空间都很大，声音的存储量可用下式表示：
fc × B × S v= 8
12
4.2 音频的数字化
4.2.3 数字音频的分类
1．按用途分类 按用途分类 （1）语音 语音是人类发音器官发出的具有区别意义功能的声 音。 （2）音效 音效是指有特殊效果的声音。 音效是指有特殊效果的声音。效果声的制作最直接的 方法是录制自然的声音。 方法是录制自然的声音。 （3）音乐 音乐是指有旋律的乐曲，一般采用MIDI文件。 MIDI文件 音乐是指有旋律的乐曲，一般采用MIDI文件。
4.2 音频的数字化
4.2.3 数字音频的分类
3．按文件存储格式分类 ⑴ WAV文件 WAV文件 微软的标准声音文件格式。实际上WAVE 微软的标准声音文件格式。实际上WAVE FORM 简称WAV 是微软流行的资源文件交换格式（ WAV） （简称WAV）是微软流行的资源文件交换格式（RIFF 的子集）。 的子集）。 ⑵ MIDI文件 MIDI文件 乐器数字接口的缩写， 乐器数字接口的缩写，实质是一个通过电缆将电 子音乐设备连接起来的协议。 子音乐设备连接起来的协议。 RMI文件 ⑶ RMI文件 这是另一种MIDI格式，它分为RIFF MIDI格式 这是另一种MIDI格式，它分为RIFF MIDI Format 0 1两种 两种。 和RIFF MIDI Format 1两种。 15
核心技能点： 核心技能点：
相关知识点： 相关知识点：
第4章 音频的编辑与制作
扩展技能点： 扩展技能点：
• • • •
常见音频处理软件的应用能力 音频的压缩和编码技术能力
学习重点： 学习重点：
掌握声音、音频的基本概念 掌握声音、 掌握音频处理软件Cool 2.0的使用方法 掌握音频处理软件Cool Edit Pro 2.0的使用方法
1
第4章 音频的编辑与制作
总体要求： 总体要求：
• • • • • • • • • •
掌握声音、 掌握声音、音频的基本概念 了解影响数字音频质量的技术指标 熟悉常用音频文件格式 了解常用的音频处理软件及音频处理内容 掌握一种音频处理软件的使用方法 音频的编辑处理能力 音频处理软件Cool Edit Pro 2.0的应用能力 音频处理软件Cool 熟悉常用音频文件格式 多媒体音频的压缩、编码技术 多媒体音频的压缩、 音频卡的功能以及安装和使用 2
3．频率
声音信号的频率是指信号每秒钟变化的次数， 声音信号的频率是指信号每秒钟变化的次数，用赫兹 Hz）表示。 （Hz）表示。
5
4.1多媒体音频
4．带宽
带宽是指频率覆盖的范围。 带宽是指频率覆盖的范围。声音信号的带宽用来描述组 成复合信号的频率范围。 成复合信号的频率范围。
6
4.2 音频的数字化
4.1多媒体音频
音频（Audio）是人们用来传递信息最方便、 音频（Audio）是人们用来传递信息最方便、最熟悉 的方式，是多媒体系统使用最多的信息载体。 的方式，是多媒体系统使用最多的信息载体。多媒体技术 的发展，使计算机处理音频信息达到比较成熟的阶段。 的发展，使计算机处理音频信息达到比较成熟的阶段。音 频信号可以携带大量精细、准确的信息。 频信号可以携带大量精细、准确的信息。 音频是通过一定介质（如空气、水等）传播的一种连 音频是通过一定介质（如空气、水等） 续波，在物理学中称为声波。 续波，在物理学中称为声波。声音的强弱体现在声波压力 的大小上（和振幅相关），音调的高低体现在声波的频率 的大小上（和振幅相关），音调的高低体现在声波的频率 ）， 和周期相关）。 上（和周期相关）。
10
4.2音频的数字化
4.2.2数字音频的技术指标 4.2.2数字音频的技术指标
1．采样频率 采样频率是指计算机每秒钟对声波幅度值样本采 样的次数，是描述声音文件的音质、音调，衡量声卡、 样的次数 ， 是描述声音文件的音质 、 音调 ， 衡量声卡、 声音文件的质量标准，计量单位为Hz 赫兹） Hz（ 声音文件的质量标准，计量单位为Hz（赫兹）。 在计算机多媒体音频处理中， 在计算机多媒体音频处理中 ， 采样通常采用三种 频率：11.025kHz 22.05kHz 44. kHz。 kHz、 kHz和 频率：11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz。 2.量化位数 2.量化位数 采样得到的样本需要量化， 采样得到的样本需要量化 ， 所谓的量化位数也称 “ 量化精度”， 是描述每个采样点样本值的二进制位 量化精度” 数。
采样/量化 采样 量化 编码
模拟音频信号输入
传输/存储 传输 存储
解码
播放
16
4.2 音频的数字化
4.2.4数字音频的编码 4.2.4数字音频的编码
数字波形音频文件是要占用一定存储空间的， 数字波形音频文件是要占用一定存储空间的，其 容量的计算可由公式完成。 容量的计算可由公式完成。
采样频率 kHz） （kHz） 采样精 度位 所需存储 数据速率 容量（MB） KB/s） 容量（MB） （KB/s） 常用编 码方法 质量与应用
18
4.2.1 音频的数字化
4.2.5 音频的处理软件
2. Cool Edit Pro 2.0 美国Syntrillium Corporation公司开 美国Syntrillium Software Corporation公司开 发的一款功能强大、 发的一款功能强大、效果出色的多轨录音和音频处理 软件。 软件。
19
4.2音频的数字化
4.2.5 音频的处理软件
3. Sound Forge 是一款音频录制、 处理类软件， 是一款音频录制 、 处理类软件 ， Sonic Foundry 公司的拳头产品，它几乎成了PC PC机上单轨音频处理的 公司的拳头产品 ， 它几乎成了 PC 机上单轨音频处理的 代名词，功能强大。 代名词，功能强大
44.1
16 16
10.094 5.047 2.523 2.523 1.262
88.2 44.1 22.05 22.05 11.025
PCM ADPCM ADPCM ADPCM ADPCM
相当于激光唱盘质量， 相当于激光唱盘质量，应用于高质 量要求的场合 相当于调频广播质量， 相当于调频广播质量，应用于伴音 及各种声响效果 相当于调幅广播质量， 相当于调幅广播质量，应用于伴音 及解说词
13
4.2音频的数字化
4.2.3 数字音频的分类
2．按来源分类 (1)数字化声波 (1)数字化声波 将麦克风插在计算机的声卡上，利用录音软件， 将麦克风插在计算机的声卡上，利用录音软件，将 语音和音乐等波形信息经模／数转换， 语音和音乐等波形信息经模／数转换，得到数字化形式 进行存储、编辑。 进行存储、编辑。 MIDI合成 （2）MIDI合成 利用连接电脑的MIDI 乐器数字化接口）， MIDI（ ），弹奏出 利用连接电脑的MIDI（乐器数字化接口），弹奏出 曲子，或合成音效录入计算机，再用声音软件编辑。 曲子，或合成音效录入计算机，再用声音软件编辑。 （3）来源于声音素材库 将录音带或CD唱盘等声音素材库中的曲子， CD唱盘等声音素材库中的曲子 将录音带或CD唱盘等声音素材库中的曲子，用放音 设备通过转接线转录到计算机，再用声音软件加以编辑， 设备通过转接线转录到计算机，再用声音软件加以编辑， 存成多媒体著作软件可以读取的文件格式。 存成多媒体著作软件可以读取的文件格式。 14
22.05 8 16 11.025 8
17
4.2 音频的数字化
4.2.5 音频的处理软件 1. Cakewalk Pro Audio (Cakewalk SONAR)
早期Cakewalk ， 它是专门进行MIDI 制作、 MIDI制作 早期 Cakewalk， 它是专门进行 MIDI 制作 、 处理的音序 Cakewalk 器软件， 版本后，增加了对音频的处理功能。 器软件，自4.0版本后，增加了对音频的处理功能。