数字音频的采集与处理

任务1 采集音频

单击音轨控制面板右侧的R按钮，选择该音轨 进行录音，保存会话
设置声道数，单声道或者立体声 单击录音按钮开始录音 录音结束单击停止或者录音按钮停止录音 单击播放按钮试听 保存会话，录制的声音被默认保存为wav格式

双击录制的声音，通过[文件]－[另存为]可以 将录制的声音保存为其它格式，比如mp3格式
数字多媒体技术基础（采集、处理与制作）
第四讲
——数字音频的采集与处理
能力目标
了解声音的基本知识 会录制声音 能编辑声音 掌握影片中声音的编辑与制作
前期准备：了解音频基本概念
一、音频基本概念

声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量 。 声音信号的两个基本参数： 1、振幅：决定了声音的强弱，以分贝为单位 2、频率：音频是人类听觉所感知范围内的频率

前期准备：了解音频基本概念

5.1声道：它在左右两路主声道和左右两路环 绕声道的基础上增加了一个中置声道和一个重 低音声道。中置声道负责传送低于80Hz的声音 信号，在欣赏影片时有利于加强人声，把对话 集中在整个声场的中部，以增加整体效果。重 低音声道是一个不完全声道，只发120Hz以下 的低音，称之为0.1声道，这样便构成了5.1声 道格式。 7.1声道：它在5.1的基础上又增加了中左和中 右两个发音点，由于成本比较高没有广泛普及


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唱歌是用丹田，胸腔发出的声音，所以不要用 鼻子对着麦克风出气，这样最容易造成难听的 喷麦声。
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5、多轨模式下录音

[编辑]－[首选参数]－“多轨”选项卡中设置 采样精度 调整录音控制 可以在Audition中通过[选项]－[windows 录音控制台]打开录音控制进行调节


如果安装了ASIO驱动的话，通过[编辑]－[音 频硬件设置]选择ASIO声卡作为音频设备
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注： ASIO的全称是Audio Stream Input Output，直 接翻译过来就是音频流输入输出接口，通常这是 专业声卡或高档音频工作站才会具备的性能。采 用ASIO技术可以减少系统对音频流信号的延迟， 增强声卡硬件的处理能力，以得到近似于零延迟 。同样一块声卡，假设使用MME驱动[1]时的延迟 时间为750毫秒，那么当换成ASIO驱动后延迟量就 有可能会降低到40毫秒以下。可以下载ASIO驱动 来让声卡支持ASIO，但不是所有的声卡都支持 ASIO，可以通过软件模拟ASIO的工作方式。
1、采样：每隔一个周期就抽取一次声音波形的 幅度值
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2、量化：对采样后的声音信号幅值进行离散化 处理转化成数字量
3、编码：将采样和量化后的数字化声音信息以 二进制形式并按照一定的数据格式进行表示。
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音频数字化的参数
在将模拟声音数字化时，下列几个参数决定 了数字音频的效果和得到的音频文件的大小 1、采样频率：一秒钟内采样的次数，采样频率 越高，数字化后的音频越接近原始声音

注：频率低于20Hz的信号是次声波，频率高于20KHz的信 号是超声波，频率范围在20Hz～20KHz的声音信号是人 耳能听到的声音信号，其具体分段见下图：
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二、数字化音频

音频数字化过程
自然界的声音是模拟信号，必须转成数字音 频后才能在计算机中进行保存和处理。
2、打微软的音频补丁KB888111，然后再重装驱动
3、打上HD的声卡补丁，具体设置可以参照 http://www.cfanclub.net/article.php?itemid -32174-type-news.html进行
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3、编辑视图下单轨录音

[文件]－[新建]，设置采样率、通道数和采样 精度 单击录音按钮开始录音 录音结束通过[文件]－[另存为]进行保存
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一、背景知识
1、网络媒体激发了音频处理软件的流行
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2、专业的录音对普通人来说遥不可及，昂贵的专业 音频制作设备：
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3、业余级的解决之道
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二、Adobe Audition简介
Audition的前身是曾经大名鼎鼎的音频编辑 软件Cool Edit ，Adobe公司在2003年将 Syntrilinm公司收购后把Cool Edit Pro改名为 Audition。Audition定位于专业数字音频工具， 面向专业音频编辑和混合环境。最多混音达到 128轨，可以使用45种以上的数字信号处理效果 ，几乎支持所有的数字音频格式，可以完成包括 录音、混合、编辑、影视配音、效果处理等几乎 所有的声音处理工作。
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四、常见的音频素材文件格式
1、wav格式：后缀为.wav，是未经压缩处理的音 频数据，直接记录声音的波形。标准格式的 wav文件和CD音质一样，但文件体积较大。wav 格式是最通用的声音文件格式，所有的播放软 件和编辑软件都支持这种格式。 2、MIDI格式：后缀为.MID，所需存储空间非常 小，一分钟的MIDI音乐只有几K大，但是音质 不如wav文件逼真饱满。

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练习1：使用16位声卡录音，要求得到CD效果的 声音质量，请计算录制1小时的单声道声音、 双声道声音、5.1声道声音分别需要多大的保 存空间。 44.1*210*16*1*60/(8*210*210)=5.29M/min
单声道：44.1×103×16×60×60b=310.1MB 双声道： 310.1MB×2＝620.2MB 5.1声道：310.1MB×5.1＝1581.5MB
例：CD质量音乐的采样频率是44.1kHz，这是使用计算机 声卡采样时最常用的采样频率。
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例：使用不同采样频率得到的声音数据
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2、采样精度：对每个采样点量化时使用的二进 制位数，采样精度越大对声音的描述越准确
例：8位声卡在采样时将采样波形垂直等分为256等份， 只能处理256个精度单位，得到的声音不够细腻，造成 较大的信号损失。 现在市面上主流的声卡都是16位，对同一段音乐来 说，将被分为64K个精度单位进行处理
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练习2：录制个人单曲
1、从网上下载要录制单曲的伴奏和歌词(素材中 提供了同桌的你的伴奏和歌词) 2、新建会话，设置采样率(一般为44100) 3、导入伴奏文件到素材库中，并将其插入到一 条轨道上 4、在另一条轨道上进行录音（为了避免将伴奏 声音也录入进去，最好带着耳机来听伴奏） 5、录音完毕保存会话
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与其他的专业音频处理软件比较： 不如CUBASE、PRO Tools、NUENDO专业， 但一样支持DirectX和VST插件，对配置要求不高， 上手容易，使用的人多。
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三、 Adobe Audition的基本操作

音频文件的打开
方法1：已经在素材面板中的声音文件，直接 双击就可以在编辑视图下打开
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调整显示比例
在编辑模式下和多轨模式下，都可以通过拖 动轨道上方的绿色长条来调整波形图的显示比例 ，方便看清波形图的整体效果或者局部效果。该 操作也可以通过滚动鼠标来实现。
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四、使用Adobe Audition采集音频
1、录音准备
确定麦克风已插入声卡的输入插孔，绿色为 耳机，粉色为MIC。
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多轨模式下的音轨 操作
在多轨模式下可以进行混音效果的操作，方 法就是将素材面板中的声音文件插入到各个轨道 中即可。 1、插入声音素材到轨道的方法：鼠标右键单击 要插入声音的轨道，选择“插入”，再选择要插 入到该轨道的声音文件
2、在轨道上移动声音素材：按住鼠标右键可以 移动声音素材在轨道上的位置，也可以从一个轨 道拖到另一个轨道
注：采样频率越高、采样精度越大，得到的数字 音频的质量越好，但是声音文件的大小（wav 格式）也越大，所以不能无止境的提高这两个 参数的值。
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例：使用不同采样精度得到的声音数据 8位量化
16位量化
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3、声道数：指一次同时产生的声波组数

单声道：一次产生一个声波数据，缺乏位置感 双声道：又称为立体声，声音在录制过程中被 分配到两个独立的声道，从而达到很好的声音 定位效果，所占空间比单声道多一倍 四声道环绕：规定了4个发音点，前左、前右 、后左、后右，听众被包围在这中间，为听众 带来来自多个不同方向的声音环绕，获得身临 各种不同环境的听觉感受



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混音：将来自各种音源的声音进行混合 MIDI接口和音乐合成：MIDI是乐器数字接口的 标准，它规定了电子乐器与计算机之间相互数 据通信的协议。 MIDI是一个协议，它不是把 音乐的波形进行数字化采样和编码，而是将数 字式电子乐器的弹奏过程记录下来，其中只包 含用于产生特定声音的指令。通过软件，计算 机可以直接对外部电子乐器进行控制和操作。
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3、MPEG-3格式：后缀为.mp3，采用MPEG音频压 缩标准进行压缩，压缩比高达10:1~12:1 ，同 时其音质基本保证不失真，是目前使用最多的 一种音乐格式。
4、 RealAudio格式：是由Real Networks公司开 发的一种基于流媒体技术的网络实时传输格式 ，属于波形文件。其特点在于可以边浏览边下 载数据，而不需要下载完毕后才可以播放。RA 格式的压缩比也非常高，但音质较差。这种格 式被广泛用于网络传播。
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5、WMA格式：后缀为.wma，是微软公司为了与RA 和MP3竞争而开发的新一代数字音频压缩技术 ，其压缩比优于mp3（可达到18：1），音质优 于ra。
6、CD格式：后缀为.cda，是CD唱片采用的格式 ，是一种近似无损的声音格式，一般以16位量 化级、44.lkHz采样率的立体声存储，具有极 高的声音品质，但存储所需容量非常大。

提示：若要保存为MP3格式的话注意要选择 MP3PRO?格式，不要选择MPEG layer-3格式。
例：利用麦克风录制唐诗“床前明月光，疑是地上霜 。举头望明月，低头思故乡。”
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4、录音技巧

一般手握话筒的时候，不要和嘴成90度垂直， 最好成45度角，避免气流直接进入麦克风，造 成喷麦； 麦克风的距离也要把握好,一般在10--20cm之间 最好，唱高音或者拖音的时候可以更远些，轻 声或者低音的时候可以适当近些。
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三、声卡及其功能
声卡是多媒体计算机最基本的配置之一，用 来完成声音的采集、音频处理及音频播放等功能 。 1、声卡工作原理
前期准备：了解音频基本概念
2、声卡的安装和使用
前期准备：了解音频基本概念
3、声卡的具体功能

录音：完成声音信号的模/数转换，并以文件 的形式保存在计算机中 播放声音：完成声音信号的数/模转换，经放 大器放大后通过扬声器输出 音频编辑：对数字化的声音进行多种特殊效果 处理 压缩和解压缩：对数字化的声音文件进行压缩 以减小文件大小，以便存储和传输，压缩后的 声音文件在播放时需要先进行解压缩
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2、设置录音控制
如果需要调节麦克风输入音量，通过控制面 板－声音和音频设备－“语声”选项卡进行调节 。
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注：部分声卡特别是Realtek HD的声卡经常会出现麦 克风音量调节滑块是灰色不能调的情况，这时可 以通过测试硬件来试试麦克风有没有声音，如果 有的话不影响使用，如果麦克风没有声音的话试 试以下方法： 1、重装驱动
方法2：不在素材面板中的声音文件，通过“ 文件”-“打开”（编辑视图）或者“导入” （多轨视图），该文件将显示在素材面板中， 同时 在编辑视图下打开
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会话文件的新建/打开
会话文件是多轨工程文件，后缀为ses，因 为若将声音输出为wav或者mp3的话多轨就被合 并了，而ses文件可以保存各个轨道中的声音信 息，打开ses文件后可以继续对多条轨道进行编 辑。 只有在多轨视图下才能新建和打开会话文件 ，也可以双击保存好的ses文件来打开（绿色版 Audition第一次打开时需选择打开方式）。