多媒体技术声音处理技术教学PPT

接口)的简写，是用于在音乐合成器、乐器和计算机之间 交换音乐信息的一种标准协议。 MIDI是乐器和计算机使用的标准语言，是一套指令(即命 令的约定)，它指示乐器即MIDI设备要做什么，怎么做， 如演奏音符、加大音量、生成音响效果等。MIDI不是声 音信号，在MIDI电缆上传送的不是声音，而是发给MIDI 设备或其他装置让它产生声音或执行某个动作的指令。
28
第2章 声音处理技术
利用“波形编辑窗”模式录制声音的操作
(4) 开始录音。 (5) 结束录音。录音完成后，单击“停止”
按钮，即可停止录音。 (6) 文件保存。保存文件时，可选择需要的
格式，如选择MP3格式，可将文件压缩保存 为MP3格式。
29
第2章 声音处理技术
2.3 波形文件的处理
(1) 音量偏小。 一是传声器的灵敏度不够，录制的时候，即使将音量调到最大，
硬件连接：只要将话筒插头插入到声卡MIC 孔就行了
录音通道选择 录音音量控制 录音软件调用（录音机、cool edit） 录音 压缩保存等。
25
第2章 声音处理技术
使用Cool Edit Pro录制声音
Cool Edit Pro的声音处理和混合编辑分别在“波形编辑窗”模式 和“多轨操作窗”模式两个不同的窗口界面下实现。
采样精度（量化位数）高时，需要的存储空间也越多，如8 位的量化时，每个声音样本只需要1个字节表示，而16位量 化时，每个声音样本需要2个字节表示。
13
第2章 声音处理技术
2.1.2 数字声音的相关概念
图
2-
4
3. 声道
立
体
1) 单声道
声
2) 立体声
放 声
3) 环绕立体声
系 统
图2-5 5.1声道环绕声放声系统 5.1的含义是：
第2章 声音处理技术
2.1 声音的相关概念 2.2 声音文件的获取 2.3 波形文件的处理 2.4 声音的编辑 2.5 声音处理技术的教学应用
1
2.1 声音的相关概念
第2章 声音处理技术
2.1.1 声音的记录 2.1.2 数字声音的相关概念 2.1.3 数字声音文件的格式
2
第2章 声音处理技术
声音播放现场的前面有3个声道，每个声道 的信号输出到左、中、右3个主音箱上；
声音播放现场的后面有1个左环绕声声道和 右环绕声声道，
“0.1”是指低频音效声道，用于过滤频率小 于0.1 kHz的超重低音声音信号。
14
第2章 声音处理技术
2.1.2 数字声音的相关概念
4. MIDI声音 MIDI是Musical Instrument Digital Interface(电子乐器数字
10
第2章 声音处理技术
2.1.2 数字声音的相关概念
2. 波形声音的质量
1) 采样率 2) 采样精度
11
第2章 声音处理技术
1) 采样率
每秒钟采样的次数，称为采样频率或采样率。 采样率较高时，声音信息的损失就小，声音采样率
超过40 kHz，就可以把整个音频范围的信息记录下 来。 采样率较低时，高频频率成分会损失。 一般选取44.1 kHz的采样率来对音乐进行采样，这 样每秒钟可以获得44 100个声音样本。
专业的声音处理需要使用高品质的独立声卡，插到 计算机主板上的空闲插槽上。
声卡采用大规模集成电路，将音频处理的各类电路 以专用芯片形式集成在声卡上。
22
第2章 声音处理技术
游戏接口
控制总线
P
C
地址总线 总线接口
总
和控制器
线
数据总线
MIDI接口
数字声音 处理器
音乐 合成器
混合信号 处理器
声卡工作原理框图
在“波形编辑窗”模式下，窗口只显示一个波形声音，其菜单 命令主要是声音的处理命令。
在“多轨操作窗”模式下，可同时显示多个声音轨道，其菜单 命令主要是针对编辑操作的命令。
两个窗口模式的切换，可通过“查看”菜单下的“波形编辑窗” 和“多轨操作窗”两个命令来实现。
声音的录制可在“波形编辑窗”模式中进行，也可在“多轨操 作窗”模式中进行。
26
第2章 声音处理技术
【案例2-1】利用“波形编辑窗”模式录 制声音的操作
(1) 启动Cool Edit Pro软件。 (2) 新建文件。选择“文件”→“新建”命
令，弹出“新建波形”对话框。
如果录制的声音用于制作CD或者MP3，可选择 采样率为44100，声道为立体声，采样精度为16 位，这样录制的参数即为CD标准。
16
第2章 声音处理技术
2.1.3 数字声音文件的格式
2. MP3格式 MP3是目前最为普及的音频压缩格式，各种
与MP3相关的软件产品层出不穷，而且更多 的硬件产品也开始支持MP3，有些DVD播放 机能够支持MP3，还有更多便携的MP3播放 器等。
17
第2章 声音处理技术
2.1.3 数字声音文件的格式
15
第2章 声音处理技术
2.1.3 数字声音文件的格式
1. WAV文件 WAV文件也叫波形声音文件，该格式文件直接记录
声音的波形，不作压缩。 在Windows平台下，WAV是被支持得最好的音频格
式，所有音频软件都能完美支持，由于本身可以达 到较高的音质要求，因此，WAV也是音乐编辑创作 的首选格式，适合保存音乐素材。 WAV作为一种中介的格式，常常使用在其他编码的 相互转换之中。
27
第2章 声音处理技术
利用“波形编辑窗”模式录制声音的操作
(3) 开启电平监视器，观察录音电平。 选择“选项”→“录音电平”命令，可见窗口底部的录音电平
监视窗口中出现闪动的光带，在电平监视窗口下侧，有一个电 平刻度，表示输入电平的大小，其单位是dB。 输入声音信号，可看到此光带会向右侧闪动，表明两个声道输 入信号的强度变化。 在录制时，注意观察电平的动态范围，若信号太小，则会出现 信噪比太低、录制声音太小、噪声相对较大的现象。 若信号太强，如超过0dB，则会出现失真。通过“录音控制” 窗口中的录音音量控制滑块，可改变输入信号的强度，最好将 信号控制在-6dB附近，以留出余地，防止信号突然过大，出现 失真。
MIC 放大器
功率 放大器
麦克风输入
Line输入 CD输入 扬声器输出
23
2.2.2 声卡的插孔
声卡上一般都有与其他设备连接的插孔， 用于与其他设备的连接。
(1) MIC：话筒输入端口，插入话筒，用于 语音输入。
(2) LINE IN：用于采集来自各种模拟音频 信号的输入端口，其输入信号电平比 MIC 强度大。
(3) SPEAKER OUT：耳机或扬声器输出端 口，常用于连接无源音箱或耳机。
(4) LINE OUT：一个用于标准音响系统或 放大器重放声音的输出端口，有些声卡没 有这一插孔。图2-7所示的声卡插孔中就没 有这一插孔，因此只能看到3插孔。
第2章 声音处理技术
24
第2章 声音处理技术
2.2.3 计算机录音操作
18
第2章 声音处理技术
2.1.3 数字声音文件的格式
4. RA格式 RA也是针对网络的音频格式。RA就是RealAudio格
式，大部分音乐网站的在线试听都是采用了 RealAudio，这种格式完全针对的就是网络上的应 用，支持非常丰富的功能。 这种格式可以根据听众的带宽来控制自己的码率， 在保证流畅的前提下尽可能提高音质。RA不但支 持边读边放，还能实现只在线播放而不提供下载的 欣赏方式。
第2章 声音处理技术
t
图2-3 声音的量化
9
第2章 声音处理技术
2.1.2 数字声音的相关概念
1. 波形声音和合成声音 波形声音是计算机中表示声音的一种主要方法，它不关心声音
是如何产生的，只关心声音在不同时刻的大小。将声音每时刻 的振动位置记录下来，用其大小的变化情况来表示，波形声音 像照相一样，把声音的波形绘制出来，其特点是比较逼真，但 需要较大的数据量。 合成声音：先分析声音中有哪些成分，用参数的方法来描述， 只需要记下一些参数即可，在再现声音的时候，由特定的程序 或硬件依据这些参数生成声音信号。这种方法适合合成声音， 如合成语言或合成音乐。其特点是需要的数据量较小，但声音 逼真程度不及波形声音，这类声音中比较成熟的有MIDI音乐。
的量，对声音这种连续变化的波形信息，是无法完 整记录下来的，因此用计算机来记录声音时，必须 对连续的声音进行一定的处理。 处理的方法是采样和量化。
7
1）采样
在某些特定的时刻对模 拟信号进行测量叫做采 v 样，由这些特定时刻采 样得到的信号称为离散 时间信号。
图2-2中的一系列带黑点 O 的竖线表示的是采样的 时间，竖线端点的值表 示这个时刻波形的值。 只有采样得到的值会被 记录下来，其他值在采 样后被舍弃。
12
第2章 声音处理技术
2) 采样精度
采样精度也称为量化位数，表示了量化时分配参考值的个数， 用编码位数来表示，它反映度量声音波形幅度的精度。
例如，每个声音样本用16位(2字节)表示，测得的声音样本值 在0～65 536的范围内，它的精度就是最大输入信号的1/65 536。
样本位数的大小影响到声音的质量，位数越多，量化产生的 误差越小，声音越接近原来的波形。
20
2.2 声音文件的获取
第2章 声音处理技术
2.2.1 声卡的结构和工作原理 2.2.2 声卡的插孔 2.2.3 计算机录音操作
21
第2章 声音处理技术
2.2.1 声卡的结构和工作原理
声卡从结构上可分为独立声卡、集成声卡和外置声 卡等几种。
目前一般应用的都是集成声卡，即集成在计算机的 主板上。
第2章 声音处理技术
t 图2-2 声音的采样
8
2) 量化