音频信息处理

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
在多轨编辑状态下,可以对活动音轨上的波形进行分割,使其变成多个波形片 段,定位播放线,执行“剪辑|分割”或右击鼠标点选“分割”。 使两段波形首尾相接,按住Ctrl键将两段波形都选中,执行“剪辑|合并”或 右击鼠标点选“合并”即可完成。
(3)锁定音频波形
锁定使音频的绝对时间位置不变。
(4)编组音频波形
(3)音量淡化包络编辑
Audition提供了简单快速的音量淡化包络。在音乐制作领域,淡化 (fade)指音量的逐渐变化,音量由小到大变化称为淡入(fade in),音 量由大到小变化称为淡出(fade out)。
3.时间伸缩
用于改变声音播放的速度,且不影响音高。
“查看|启用剪辑时间伸展”
时间伸缩
2.2.6
2.建立录音文件 3.导入伴奏音乐 4.控制录音电平 5.录制声音
2.2.5
音频编辑
单轨编辑状态:可以进行波形的各种编辑处理和效果的设置,还可以分别对左
右声道单独进行编辑处理。
多轨编辑状态:适合对多个音频轨道进行编辑、录制和合成处理。最多可以同
时处理的轨道数为128个。按钮“R”表示录音、“S”表示独奏、“M”表示静音。
(3) 编码
就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值,或者说将 量化值转换成二进制码组。
典型的音频编码方法:脉冲编码调制法(PCM)。
(4)数字音频的数据量
数据量 = 采样频率* 采样精度* 采样时间* 声道数 / 8
单声道:一次只产生一组声波数据, 立体声:一次产生两组声波数据。
(字节数)
加载效果器
加载效果器按照使用方法可分为:
插入效果器:作用的声音范围是一整条音轨; 波形效果器:作用于音轨中的某一段音频片段;
总线效果器:加载在总线通道上的效果器,它使所有的音轨加入相同的效果器;
1.插入效果器
多轨编辑下
2.波形效果器
单轨编辑下,允许多个音频片段分别进行效果设置。
2.2.7
音,所以不同的声卡,不同软波表,不同硬件音源的音色是不相同的,相同的 MIDI文件在不同 的设备上播放也会有不同的效果。MIDI文件适合作为背景音乐来播放。
3.MP3文件:是MPEG音频第3层的简称,有损压缩,压缩比达12:1。MP3利用人耳的掩蔽特性,
削减音频中人耳听不到的成分,同时尽可能地维持原来的声音质量。
1.常用编辑
(1)裁剪音频波形 波形的选择 波形的删除 波形的移动与复制
混合工具:拖曳左键选中波形,拖曳右键移动波形。 时间选择工具:拖曳左键选中波形。 移动/复制剪辑工具:拖曳左键移动波形,拖曳右键移动或 复制。 刷选工具:拖曳左键可以播放选中波形。
(2)切分和合并音频
(2) 语音合成技术
利用计算机合成语音的技术,使计算机具有类似人的说话能力。
语音合成的三个层次
从文字到语音 从概念到语音 从意向到语音
语音合成技术的特点
清晰度 自然度 表现力 复杂度
语音合成的应用
文语转换 语音查询
2.2 音频处理软件 Adobe Audition
2.声音的基本特征
(1)声波信号的物理特征
周期(T):声波的两个波峰或波谷之间的相对时间。
频率(f):周期的倒数(f=1/T),即每秒波峰或波谷出现的次数。 幅度:从声波信号的基线到波峰的距离,幅度越大声波的强度也越大。通 常也用声压、声强或声功率来表示声音的强弱。
分贝数 听觉效果
低于20 能分辨
5~20000Hz 0~96000Hz
22.050
44.1 192
16
16 24
立体声
立体声 6声道
88.2
176.4 1200
2)信噪比(SNR):即有用信号与噪音信号的强度之比,单位是分贝。 3) 声音主观质量的度量:主观度量就是大多数人对声音质量的感觉。
3.音频信号的表示
(1)音频信号:通过麦克风等设备转换成的电信号。
第2章
音频信息处理
2. 1
音频处理基础
2.2
2. 3
音频处理软件Adobe Audition
音频处理综合应用案例
2.1 音频处理基础
1. 声波
(1)声波:由各种机械振动或气流扰动引起周围的弹性媒质发生波动。 (2)声源:产生声波的物体,如人的声带和乐器等。 (3)声音:人的听觉系统所能感知到的声波。
2.1.3 数字音频处理技术
1. 数字音频技术
结合数字技术和计算机技术而实现传统音频处理的技术
(1) 特点
1)处理长样本文件的能力,录音时间只受硬盘本身大小的限制。 2)随机存取编辑 3)无损编辑
(2)应用
1)声音剪辑和CD刻录。
2)日常音乐录制。
3)大规模音乐录音和混音。 4)影视音乐的制作与合成。 5)多媒体音乐制作与合成。 数字音频工作站
4.RA文件:属于Real
Media的音频部分,采用流式传输方式,可以在非常低的带宽下提供
足够好的音质让用户能在线聆听。
5.WMA 文件:Windows
Media的音频部分。无损压缩,支持多声道编码。
6.AC3文件:又叫杜比数码环绕立体声,压缩比10:1,提供的环绕声系统由5个全频域声道
和1个超低音声道组成,称为5.1声道,一般作为DVD的伴音。
效果器
Audition的效果器按照功能分为:
振幅类效果器
滤波类效果器 延迟类效果器 降噪类效果器 波形发生类效果器

声码器
1.动态处理效果器
属于幅度类效果器,用于将某个范围内的声音电平按比例增大或缩小。
2.嘶声抑制降噪器
降噪类效果器可以精确分析音频信号中的嗡嗡类噪音进行消除,也 可以根据实际录音环境进行噪声消除。 嘶声抑制降噪器可以消除音频信号中的高频嘶嘶声。
音频信号的数学表示
f (t ) An sin(n 0 t n )
n 0

ω0: 声音的基音,决定了音调的高低 nω0: 声音的泛音,决定了声音的音色 An : 声波的振幅,表示声音的强弱
2)音频信号的波形表示
3)音频信号的频谱表示
声音信号的频率分布曲线。复杂的声音是由振幅和频率不同的正弦声波叠 加而成的,这些正弦波的幅值按频率排列的图形就叫做频谱。 男声的基频较低,低频分量更加丰富,因此听起来会更加低沉、浑厚。
2.1.2
音频信号的数字化
1. 音频信号数字化
声音信号在时间上是连续的,在幅度上也是连续的,属于模拟信号。
(1)采样
声音信号在时间上的离散化,即每隔一段时间抽取一个信号样本。 采样频率:每秒采样的次数。 奈奎斯特理论(Nyquist theory):采样频率不低于声音信号最高频率 的两倍,这样就能把数字声音还原成原来的声音,称为无损数字化。 f s >= 2 f max
音频的频率范围:20 Hz ~ 20000 Hz 语音的频率范围:300 Hz ~ 3000 Hz 次声波的频率范围: < 20 Hz 超声波的频率范围: > 20 kHz
(4)声强:对于一定频率的声音,要能引起听觉,其声强也有一定的范
围。 下限:是恰能引起人听觉的最小声强,叫做该频率的可闻阈; 上限:是指人耳能听闻的最大声强,高于上限的声强,人耳感觉疼 痛,所以叫做该频率的疼痛阈。
电话话音信号的最高频率约为3.4kHz,所以采样频率取为8kHz。
(2) 量化
声音信号在幅度上的离散化
也就是采样过程中对每一个采样点的幅度值用数字量来表示。如
果幅度的划分是等间隔的,称为线性量化,否则为非线性量化。 采样精度:即量化的位数,位数越多量化等级数也越多,所能表 示的声波幅度的动态范围也越大,当然需要的存储空间也越大。
编组则可以使多个音频片段的相对位置固定,移动时可整体移动。
2.包络编辑
(1)音量包络编辑
音量包络是指音频波形随时间变化而产生的音量变化,也即是音量变化
的走势曲线。通过控制音量包络曲线来改变某音轨上音频信号的音量大小,是 一个非常直观和简单有效的方法。
(2)声相包络编辑
声相就是声音在左右声道中所处的位置。声相包络线处于中间时(0点), 声音在左右声道中达到平衡的效果,声相包络线位于上半部,声音偏向左声道, 声相包络线位于下半部,声音偏向右声道。
基频频率增加一倍,在音乐上就叫升高了一个八度。
音色:这是一个主观评价声音的量,声音的音色取决于声音的频谱结构,
一般高次谐波越丰富,音色越明亮并具有穿透力。
响度:人耳对声音强弱的感觉程度,主要取决于振幅和声压。通常振幅
越大声音越响,其次人耳距离声源越远,声音越小。
(3)声音质量的评价
声音质量与带宽有关,频率范围越宽,声音质量越高。
(1)电话质量的语音压缩标准
(2)调幅广播语音压缩标准 G.722
标准 G.711 G.721 G.723 G.728
编码方法 PCM ADPCM ADPCM LD-CELP
采样频率 8kHz 8kHz 8kHz 8kHz
采样精度 8位 8位 8位 8位
数据传输率 64kb/s 32kb/s 24kb/s 16kb/s
例2.1 计算一分钟未压缩的高保真立体声数字声音数据的大小。 60 * ( 44100 * 16 * 2 ) / 8 = 10.09 MB 一首未经压缩的4分钟的歌曲文件的大小约为40MB,那么一个容量为512MB的
MP3播放器也只能播放12首这样的歌曲。
2. 数字音频压缩标准
电话质量的语音压缩标准
1)声音质量分级:按照声音信号的频率范围将声音质量分为5级。
质量 电话 AM
频率范围 200~3400 Hz 100~5500Hz
采样频率 (kHz) 8 11.025
采样精度 (bits) 8 8
声道数 单道声 单道声
数据率(非压缩) (kB/s) 8 11.0
FM
CD-DA DVD
20~11000Hz
(3)高保真立体声的宽带音频压缩标准
MPEG音频:第一个高保真立体声音频压缩的国际标准 MPEG音频压缩标准提供三个独立的压缩层次: 1)Layer 1:编码器简单,输出数据率为384 kb/s,主要用于小型数字盒式磁带。
2)Layer 2:编码器较复杂,输出数据率为256 kb/s~192kb/s,主要应用于数字广播声
特定人语音识别系统 非特定人语音识别系统
60年代:提出动态规划(DP)和线性预测
分析技术(LP)。
70年代:提出了动态时间归正技术(DTW), 词汇量大小 小词汇量语音识别系统 矢量量化(VQ)和隐马尔可夫模型(HMM) 中等词汇量语音识别系统 理论,实现了特定人孤立语音识别系统。 大词汇量语音识别系统 90年代:开始进入实用阶段。 无限词汇量语音识别系统。
2. 智能语音处理技术
(1)语音识别技术
1)语音识别的发展
50年代:AT&T Bell实验室实现了第一个可 识别十个英文数字的语音识别系统—— Audry系统。
2)语音识别系统分类
对说话人说话方式的要求
孤立字(词)语音识别系统 连接字语音识别系统 连续语音识别系统。
对说话人的依赖程度
规则音频信号:带有语音、音乐和音效的有规律的音频信号,承载了一 定的信息。 语音:语言的载体,有丰富的语言内涵,是人类交流的信息载体。 音乐:是一种规范的符号化的声音。 音效:自然界中各种声音效果,如掌声、雷鸣声,爆破声等。 不规则音频信号:不包含任何信息的声音,比如噪声。
(2)音频信号的表示
音、数字音乐、CD-I和VCD等。 3)Layer 3:编码器复杂,输出数据率为64kb/s,主要用于ISDN上的声音传输。
3. 数字音频文件的格式
1.WAV文件:波形文件,微软开发,需要的存储量大,多用于存储简短的声音片段和旁白。 2.MIDI文件:记录的是生成音乐的指令,MIDI文件短小。由于MIDI记录的并不是真正的声
2.2.3 Audition界面及基本操作
单轨编辑界面
多轨编辑界面
2.2.4
音频信号获取
直接读取计算机磁盘上的音频文件; 提取视频信息中的音频信号;
直接录音。Audition允许同时进行多音轨录音,当然需要有相应的硬件支持,比 如多个音频输入接口、多个录音源等。
1.录音前声卡设置
“选项 | Windows 录音控制台 ”
20~40
轻声
40~60 正常交谈声
60~70 吵闹
wk.baidu.com
70~90 很吵
>90 听力受损
常见声音的分贝量级
(2)声音信号的心理学特征
人们感知到的声音特征称为心理学特征
音调:在音乐中又叫音高,是由发声物体的振动频率决定,振动越快
(即频率越大),音调越高,振动越慢,音调越低。音调的高低与声音基
频的对数(20*log)成线性关系。基频越低,给人的感觉是声音越低沉,
相关文档
最新文档