实验一 数字音频处理实验

实验一数字音频处理实验
一、实验目的：
1、探讨采样频率对数据量的影响，对音质的影响以及带来的其他问题。

2、学习并掌握基本的音频处理手段。

3、熟悉和掌握WAV标准音频文件和MP3压缩音频文件的编辑方法。

二、实验要求：
独立进行实验，完成实验报告。

三、实验内容：
1、理论内容：
在多媒体产品中，声音是必不可少的对象，其主要表现形式是语音、自然声和音乐。

要处理声音，首先要把声音数字化，这个过程叫做音频采样。

有了数字化声音后，接着对其进行处理。

处理方式主要有：剪辑、合成、制作特殊效果、增加混响、调整时间长度、改善频响特性等。

音质的好坏与采样频率成正比，当然，也与数据量成正比。

换言之，采样频率越高，音质越好，数据量也越大。

2、实验内容：
（1）获取声音：准备好以WAV和MP3两种格式保存的文件，WAV格式无压缩，音质好，能够忠实地还原自然声；MP3格式是压缩格式，在压缩比不大的情况下，音质也非常好。

（2）录制声音：在录制之前，把麦克风连接到声卡上，如果使用的是带麦克风的头带耳机，检查连接线是否接好。

A、使用“录音机”录制练习：如果录制小于1min的声音，可使用Windows自带的“录音机”软件录制。

操作步骤：
a、启动录音机软件。

b、单击录音按钮，开始录音。

此时，进程滑块向右移动，到右端终点位置停止，时间正好1min。

c、单击播放按钮，聆听效果。

如果不满意，选择“文件/新建”菜单，清除录音，重新进行步骤b。

d、转换采样频率。

选择“文件/属性”菜单，显示“声音的属性”画面。

“声音的属性”画面自上而下显示了声音文件的版权、长度、数据大小、音频格式。

其中的音频格式
就是当前文件的采样频率。

画面显示“PCM 44100 Hz，16位，立体声”，对于语音来说，采样频率过高了，数据量过大，造成存储空间的浪费。

单击开始转换按钮，显示“选择声音”画面。

在“选择声音”画面的“属性”选择框中，选择适合语音的采样频率“22050Hz，8位，单声道22KB/s”，单击“确定”按钮。

返回“声音的属性”画面，单击“确定”按钮。

提示：需要对任何音频文件进行采样频率转换时，可利用“录音机”的这一功能实现轻松转换。

e、单击播放按钮，聆听效果。

f、保存录音。

选择“文件/另存为”菜单，指定保存的文件夹，为文件命名，单击“保存”按钮。

B、使用GoldWave软件录制练习：希望录制任何时间长度的声音时，需要使用GoldWave 软件进行录制。

GoldWave软件是专门用于音频处理的软件。

操作步骤：
a、启动GoldWave软件。

b、选择“文件/新建”菜单，显示“新建声音”画面。

由于录制的是语音，单击“语音”按钮。

则声道形式是单声道，采样频率11025Hz。

c、在“新建声音”画面的长度输入框中，输入录制时间的长度值，如“20：00.000”（20分00秒000毫秒）。

设置完后，单击“确定”按钮。

音频编辑窗口显示一条直线。

d、按下〈Ctrl〉键并保持住，单击播放器中的录音按钮，开始录音。

注意，此时的录音按钮变成停止录音按钮。

在录音过程中，一条垂直线从左至右移动，指示录音进程。

e、希望结束录音时，单击录音停止按钮。

音频编辑窗口显示录制的音频波形。

f、单击播放器中的播放按钮，聆听录音效果。

g、保存音频文件。

选择“文件/另存为”菜单，显示“另存为”画面。

在“另存为”画面中，指定保存路径，输入文件名“自己的
声音.wav”，选择保存类型“Wave(*.wav)”，文件属性选择“8位，单声道，无符号”，最后单击“保存”按钮。

（3）音频编辑：
A、剪辑练习。

声音剪辑包括：删除片段、粘贴片段、连接片段等。

操作步骤：
a、选择“文件/打开”菜单，打开音乐。

音频编辑窗口的上面是左声道音频波形，呈绿色；下面是右声道音频波形，呈红色。

b、单击播放器中的播放按钮，聆听该音乐，确定保留的片段。

保留最后的一个完整乐段，用鼠标左键和右键分别单击乐段的开始和结尾，将该乐段设置成选区。

c、单击音频编辑器顶部的（剪裁）按钮，选区外乐段消失，只留下选取乐段。

d、单击播放按钮，聆听一遍，确认该乐段是否正确。

如果不满意，单击（撤销），重新设置准确的选区。

提示：若希望设置准确的选区，使用（选区）按钮，将选区放大，设置起来方便了许多。

设置完毕后，单击（全部）按钮，恢复
整体显示。

e、在音频编辑窗口保留刚处理完的乐段。

f、选择“文件/打开”菜单，打开另一个乐段。

g、截取一段声音。

用鼠标右键单击波形图，确定一段选区，该选区的宽度约为全部声音的1/3。

h、单击（复制）按钮，把选区内的声音复制到剪贴板中。

i、关闭窗口，露出原来的片段。

j、鼠标左键单击乐曲开始位置，单击（粘贴）按钮，剪贴板中的声音被粘贴到原乐段的前面。

从头听一遍，体会效果。

k、保存编辑结果。

选择“编辑/另存为”菜单，显示“另存为”画面。

在“另存为”画面中，进行如下操作：
保存路径选择“音频练习”。

保存类型选择“Wave(*.wav)”。

文件属性采用默认模式。

提示：该模式是当前打开的声音文件的属性，一般不做修改。

为文件命名“音频剪辑.wav”。

最后，单击“保存”按钮，保存“音频剪
辑.wav”文件。

B、效果练习。

为音乐添加一些特殊的效果，如淡入、淡出，增加回声、改变时间长度，这些都是声音处理比较常用的手法。

操作步骤：
a、选择“文件/打开”菜单，打开一段音乐。

b、聆听乐曲开始部分，当音乐结束的瞬间，单击播放器的暂停按钮。

c、在暂停位置单击鼠标右键，确定选区的结束位置。

然后单击播放器的停止按钮。

d、单击（淡入）按钮，显示“淡入”设置画面。

如果从无声开始逐渐过度，不做调整，单击“确定”按钮。

观察选区内的波形，其振幅从无到有。

e、将乐曲末尾部分设置选区，单击（淡出）按钮，显示“淡出”设置画面。

要使声音逐渐消失到零，直接单击“确定”按钮。

选区内的波形振幅逐渐消失。

f、淡入、淡出效果设置完成后，聆听效果。

g、保存处理结果。

文件取名为“淡入淡出效果.wav”。

软件中的“回声效果”常用于创造回荡
于山谷的声响，还能起到润色声音的作用，这就是常说的“混响效果”。

利用GoldWave 软件的回声处理能力，可以对声音施加不同强度的混响效果。

注意，对乐曲施加混响效果不易察觉，但对于语音的作用很大。

（4）音频合成：
A、为解说词配背景音乐练习；
B、制作“现场演唱版”练习。

四、作业：
1.音频文件的数据量与哪些因素有关？
2.在录制声音时，如果发生录不到声音的现象，应该如何解决？
3.WAV文件和mp3文件数据量有什么样的变化?为什么?。