第7章三维动画制作——合成音效篇
【本章学习目标】
每一部动画片都是由多个镜头组接而成的，一个动画片应该包括片头、片尾，以及构成动画片主体的多个镜头。通过本章的学习将使读者掌握片头、片尾动画的制作方法，了解利用Premiere进行视频编辑的基本方法。
●掌握利用3ds max制作动画片头和片尾的方法。
●了解Premiere的基本功能，能够利用Premiere进行简单的动画合成。
●掌握给动画添加声音效果的方法。
7.1制作片头
1.创建平面
单击创建面板上的“平面”命令，在顶视图中拖动鼠标，创建如图7-1所示的平面对象，按左图所示调整参数。
图7-1 创建平面
2.添加弯曲修改器
选择平面，单击命令面板中的标签，打开修改命令面板，在修改器列表中选择“弯曲”（Bend）修改器，设置角度参数为140，弯曲轴为Y轴，参数面板如图7-2左图所示。单击修改器堆栈中“Bend”左侧的“+”，在展开的列表中选择“Gizmo”，单击工具栏上的按钮，在按钮上单击右键，在弹出的“旋转变换输入”对话框“相对：世界”栏的Y后输
入-90，弯曲效果如图7-2右图所示。
图7-2 添加弯曲修改器
技术要点：大多数修改器都有“Gizmo”和“中心”两个次对象，旋转或移动这两个次对象将会改变修改器的作用效果，读者不妨试一试。
3.设置弯曲限制效果
在弯曲修改器参数面板中，勾选“限制效果”复选框，设置“上限”参数值为7533，把弯曲修改限制在平面的上半部分，下半部分不受弯曲修改器的影响，修改后的参数面板如图7-3所示。
图7-3 弯曲参数面板
4.打开强制双面显示
为了使平面能够显示正、反两面，下面进行强制双面显示设置。在视图导航按钮区单击鼠标右键，打开“视口配置”对话框，如图7-4所示，勾选对话框上的“强制双面”（Force 2-side）复选框，单击“确定”按钮。
5.创建目标摄影机
单击创建面板上的图标，打开摄影机创建面板，选择“对象类型”面板上的“目标
摄影机”，在顶视图中拖动鼠标，创建如图7-5左图所示的目标摄影机，激活透视图，按快捷键“C”，把透视图切换成摄影机视图，调整摄影机的位置和参数，使摄影机达到如图7-5右图所示的拍摄效果。
图7-4视口配置对话框
图7-5创建目标摄影机
6.创建文字对象
在创建面板上单击（图形）按钮，进入二维图形创建面板，在“对象类型”卷展栏中单击“文字”（Text）按钮，在前视图中拖动鼠标创建文字对象，单击标签，打开修改命令面板，在文本框中输入文字“快乐每一天”，设置“大小”为312.9，“字间距”为-45，参数面板和效果如图7-6所示。
7.制作倒角文字
选择文字对象，在修改命令面板的修改器列表中选择“倒角”（Bevel）修改器，按图7-7所示的参数面板进行设置，完成后的倒角文字效果如图7-8所示。
技术要点：“倒角”修改器能够把二维对象转换成三维对象，给二维图形增加一个厚度，可以在厚度的两端设置倒角，“倒角值”面板上的“级别1”和“级别3”表示两端
倒角的高度和倒角大小，“级别2”表示主体部分的高度，其“轮廓”值一般取0。
图7-6创建文字
图7-7倒角参数面板
图7-8倒角文字效果
8.将文字转换为可编辑多边形
为了便于后续制作，需要把文字转换成多边形对象。在文字上单击右键，弹出如图7-9所示快捷菜单，在菜单中选择“转换为：/转换为可编辑多边形”命令。
图7-9将文字转换为可编辑多边形
9.把每个字分离成单独的多边形对象
选择文字，按快捷键“5”，进入“元素”次对象层级，如图7-10所示。每个文字都是一个元素。选择其中一个字，单击“编辑几何体”卷展栏上的“分离”命令，弹出如图7-11所示的“分离”对话框，在“分离为”对话框中输入对象名，单击“确定”。利用相同的方法把其它文字都分离成单独的对象。
图7-10进入元素级别图7-11分离文字
10.移动轴心到文字的中心
选择文字，我们会发现文字的局部坐标中心位于文字的上部，如图7-11中“天”字。这将会影响到我们后面的动画制作，必须把它调整到文字的中心。单击命令面板上的（层级）标签，打开层级面板，如图7-12所示。单击面板上的“仅影响轴”（Affect Pivot Only）按钮，坐标轴在视图中以粗箭头显示。在“对齐”选项组中单击“居中到对象”（Center to Object）按钮，坐标轴会移动到文字对象的中心，如图7-12右图所示。再次单击“仅影响轴”按钮，退出坐标轴调整状态，坐标轴以正常的箭头显示。
图7-12把坐标轴心移动到文字中心
技术要点：对象坐标轴心的位置对对象的某些变换会产生较大的影响，如旋转、缩放、制作路径约束动画、二维对象的放样等操作，在这些操作中，如果出现不正常现象，
应该检查一下对象的坐标轴心位置，如果没在对象中心，可用上述办法把它移动
到对象中心。
11.打开安全框
在摄影机视图左上角图标上单击右键，弹出一个快捷菜单，选择菜单中的“显示安全框”命令，视图效果如图7-13所示，只有在安全框内的图形才能渲染输出。
图7-13打开安全框
12.设置输出分辨率
按快捷键F10，打开如图7-14所示“渲染场景”对话框，设置输出大小为720X576。
13.将文字移出摄影机视图
切换到前视图，将字体向上移动出摄影机视图，各个文字的高度如图7-15所示。
14.创建刚体平面
下面我们要使用3ds max的动力学功能制作文字的跌落效果。单击反应器工具栏上的
按钮，在顶视图中单击鼠标，创建刚体平面，如图7-16所示，该平面将会和跌落的文字发生碰撞效果，渲染时不显示。
图7-14渲染场景对话框
图7-15移动文字高度图7-16 创建刚体平面
操作要点：默认情况下，反应器工具栏位于3ds max窗口的左侧，当显示分辨率较低时，不能显示所有图标，把鼠标移动到工具栏空白处，当鼠标指针变成手状时，按住左
键向上拖动，会显示其它工具按钮。
15.建立刚体集合
在反应器工具栏上单击（刚体集）按钮，在视图中单击鼠标创建刚体集，如图7-17所示。选择刚体集图标，打开修改命令面板，单击面板上的“Add”（添加）按钮，打开选择刚体对话框，选择所有文字对象和两个平面对象，结果如图7-18所示。
图7-17 创建刚体集
16.设置文字和地面的重量
在视图中选择所有文字对象，在反应器工具栏上单击（打开属性编辑器）按钮，弹出如图7-19所示刚体属性面板，在面板上设置mass（重量）值为20，勾选“Simulation Geometry”（模拟几何体）选项组中的“Mesh Convex Hull”复选框。选择地面，使用同样的方法打开如图7-20所示刚体属性面板，设置地面mass值为0，这样进行动力学计算时地面就不会向下运动，勾选“Simulation Geometry”选项组中的“Concave Mesh”复选框。
17.预览动力学动画
单击反应器工具栏上的（预览动画）按钮，打开如图7-21所示窗口，上面列出了参与动力学运算的对象以及每个对象的重量，对象的重量值会影响刚体的碰撞效果，单击窗口下面的“Continue”（继续）按钮，打开如图7-22所示的“Reactor Real-time Preview（OpenGL）”（反应器实时预览）窗口，按键盘上的P键开始动力学求解，在窗口中能够看到生成的动画效果。
图7-18 刚体集修改面板图7-19 文字的刚体属性参数图7-20 地面的刚体属性参数
图7-21 World Analysis窗口
图7-22 预览动力学动画
18.生成动画关键帧
单击反应器工具栏上的（创建动画）按钮，弹出如图7-23所示对话框，提示用户是否要创建动画，这一过程是不可逆的。单击“确定”按钮，会打开7-21所示对话框，单击“Continue”按钮，系统开始生成动画关键帧，完成后，拖动时间滑块，观看动画效果，如图7-24所示。
图7-23 确认面板
7.请将以下文件按不同类型分类，每类至少写出两个文件。 丁香花.MP3 https://www.doczj.com/doc/9f1702486.html, Index.htm 密码.TXT 成龙.DOC 新课程.PDF Setup.exe 学习的方法与技巧.DOC 童话.RM 春.W A V Marry.wps Cxsj.html 为了谁.MPG Car.midi 中国人.A VI 昆嵛山.JPG PhotoShop.exe 神州六号.BMP 还原精灵.RAR 日出.PSD （1）图形、图像文件：、 （2）声音文件：、 （3）文本文件：、 （4）视频文件：、 （5）网页文件：、 1合成朗读和背景音乐声音文件： ①准备好朗读和背景音乐两个声音文件； ②打开其中一个文件，将（）拖到准备开始混音的位置； ③执行（）菜单项，从出现的文件对话框中选择另一个文件； ④将当前文件以（）为文件名保存。 2.小明同学想将录制的“前奏.W AV”与“主题歌.W A V”两部分音乐合并成一首歌曲“校园主题曲.W A V”，他的操作过程如下，请参照上图帮他完成：（1）用（）程序打开声音文件（），并将（）移动到要插入声音的地方； （2）执行（）菜单顶，选择声音文件（），即可完成两个文件的合并； （3）执行（）菜单项，以（）为名保存合成后的声音。 3.将“校园主题曲.W A V”声音文件中前5秒之前的内容删除，如何操作？ ①用（）程序打开声音文件（）； ②单击（）按钮，播放到（）处，单击（）按钮； ③执行（）菜单项，在出现的对话框中单击（）按钮； ④执行（）菜单项，将编辑好的文件原名保存。 4.小亮同学想制作配乐朗诵文件“荷塘月色.W A V”，他的操作过程如下，请参照下图帮他完成： （1）录制朗诵文件： ①启动（）程序； ②单击（）按钮，然后对着麦克风朗诵，完成后单击（）按钮； ③执行（）菜单项，将录制好的文件保存。
第二讲声音的采集与处理 教学目标： 1．了解常见声音文件的格式。 2．掌握制作声音文件的一般流程。 3．会用Sound Forge等录音软件录制声音。 4．掌握用Sound Forge编辑声音的基本方法，能熟练地对声音文件进行剪辑与合成。 5．掌握熔炼五音，用Sound Forge对声音进行特殊效果处理的方法。 重点： 录音及对声音进行基本编辑的方法。 难点：声音的剪辑、合成及特殊效果处理方法。 一、常用声音文件格式 常用的声音文件格式有：WAV格式、MIDI格式、MP3格式、CDA格式。 WAV格式：WAV格式是多媒体教学软件中常用的声音文件格式，它的兼容性非常好，但文件较大。WAV格式的声音属性，如采样频率、采样位数、声道数直接影响到WAV格式文件的大小。 MIDI格式：是电子乐器声音文件格式， MIDI文件本身只是一些数字信号，占用磁盘空间较小，常作为多媒体教学软件的背景音乐文件。 MP3格式：是一种经过压缩的文件格式，播放时需要专门的MP3播放器。占用磁盘空间较小。 CDA格式：CD唱片中的音乐文件常用CDA格式保存，一般为44kHz，16bits立体声音频质量。 二、声音文件的制作流程我们在制作多媒体教学软件时，需要各种各样的声音文件，对 声音的制作一般分为两个基本阶段：声音的获取阶段，声音的加工处理阶段。 声音的获取有三种方法来源：剥离视频中的声音，录音，使用已有的声音文 件。 声音的处理流程是：首先打开声音文件，然后对声音进行基本剪辑，进一步美化声音，对声音进行特殊效果处理。 成上面教学软件中的声音，要经过如下步骤： （一）录制声音 1．建立新的声音文件 选择“File”菜单下的“New”命令，新建一声音文件。在弹出的对话框中，设置新建声
洛阳理工学院 课程设计报告 课程名称数字信号处理 设计题目钢琴琴键声音合成 专业通信工程 班级B100509 学号B10050924 姓名周东煜 完成日期2013年5月28日
课程设计任务书 设计题目：钢琴琴键声音合成 设计内容与要求： 钢琴声音优美号称“乐器之王”，据 研究发现钢琴的声音是若干基本频率的 倍频合成的。弹奏钢琴产生16个音符， 分别是“Do/Re/Mi/Fa/So/La/Si/Do(高)/ Do(高)/Si/La/So/Fa/Mi/Re/Do”，对此信 号进行STFT对此信号进行STFT，时频 谱如图所示 根据上述论述题目的基本要求如下： （1）找到Do/Re/Mi/Fa/So/La/Si/Do(高)的基频； （2）找出基频与倍频之间能量比率的关系； （3）编写函数，用正弦波来合成钢琴的声音。 指导教师：王新新 2013年5 月27 日 课程设计评语 成绩： 指导教师： 2013年月日
摘要 目前，随着科技的不断发展，音频信号处理技术也发展异常迅猛，并且数字信号处理已成为主流。运用计算机来处理数字信号，这就使得数字信号的处理速度非常快，这也是数字信号处理技术发展迅猛的主要原因。将各种各样的音频信号转换为数字信号之后我们就可以快速而轻松的对这些音频信号进行处理了。在这方面，早已出现如语音识别软件的各种关于音频信号处理的软件，随着计算机技术的持续发展，计算机运算速度的大幅提高，音频处理软件的处理能力越来越强。以语音识别软件为例，现在的语音识别软件的识别准确度越来越高，识别速度越来越快，而今，我们运用的软件是matlab软件，这都主要归功于数字信号处理技术的发展。所以说，用数字信号处理音频信号的发展前景非常广阔。那么，我们就有理由选用数字信号处理的方法处理类似于钢琴音的音频信号。 钢琴声音优美，号称“乐器之王”，据研究发现钢琴的声音是若干基本频率的倍频合成的。弹奏钢琴产生16个音符，分别是“Do/Re/Mi/Fa/So/La/Si/Do(高)/ Do(高)/Si/La/So/Fa/Mi/Re/Do” 关键词：Matlab、电子琴、数字信号
12声音素材(一)基础知识 (2课时) [教学目标] 1、了解数字声音的基础知识； 2、知道常用声音设备的使用方法； 3、掌握各种数字声音文件的播放方法。 [教学重点与难点] 1、数字声音的基础知识； 2、常用声音设备； 3、声音文件的播放。 [教学手段] 多媒体演示教学、研讨法和上机探索练习 [教学过程] 前面我们化了较多时间研究了多媒体课件制作中的重要素材——图像素材，下面我们研究另一种多媒体素材——声音素材。在多媒体作品中，适当地运用声音能起到文字、图像、动画等媒体形式无法替代的作用，如调节使用者的情绪，引导、刺激观众的兴趣，引起使用者的注意；声音作为一种信息载体，其更主要的作用是直接、清晰地表达语意；因此声音能给多媒体作品带来令人惊奇的效果，还最大限度地影响展示效果。本次课主要研究数字声音的基础知识。 第一部分：数字声音基础知识 第二部分：常用声音设备 第三部分：声音文件的播放 上机作业： 1、常规声音设备有哪些？分别起什么作用？ 2、简要说明扩音原理。 3、多媒体电脑的声音设备核心是什么？它起什么作用？ 4、掌握耳麦的使用，并学会播放电脑或网络中的声音。 5、继续完成综合考试任务。
第一部分： 数字声音的基础知识 声音数字化有两种：一是将模拟声音信号（波形信号）通过 取样、量化、编码等过程转化为数字声音（波形文件）。二是计算机合成声音，包括语音合成和音乐合成（MIDI 文件）。所有这些文件通称数字音频文件。 一、波形文件： 波形文件是声音模拟信号的数字化结果，可以通过录音获取。 其形成过程是：音源发出的声音（机械振动）通过麦克风转换为模拟信号（模拟电信号），模拟电信号通过声卡的取样、量化、编码，得到数字信号（数字电信号）。所有声音如乐器、语音及自然界音效等都可以通过这种方式记录为数字声音。 ⑴数字波形文件参数： ＊采样频率：每秒钟将模拟信号转变为数字形式信息的次数。 11025Hz 语音 25050Hz 音乐 44100Hz CD 效果 ＊采样位数：表示存储、记录声音振幅所使用的二进制位数， 它决定声音的动态范围。若是8 位，表示采样的精度为28，即 256。 8位、16位、32位 ＊通道数：单声道、双声道 ⑵数字波形文件的大小： (采样频率×采样位数×声道 数)/8=字节数/秒 例：CD 唱片的采样频率为 44.1kHz ，采样位数为16位，双 声道，则一分钟的声音数据量为 ((44.1×16×2)/8) × 60=10584kB ，所以，一张650M 的光盘可存放60多分钟的声音。 ⑶数字波形文件的压缩：
MATLAB高级编程与工程应用语音合成综合实验 姓名： 班级： 学号： 日期：
1.2.1 简单的合成音乐 (1) 请根据《东方红》片断的简谱和“十二平均律”计算出该片断中各个乐音的频率，在MATLAB 中生成幅度为1 、抽样频率为8kHz 的正弦信号表示这些乐音。请用sound 函数播放每个乐音，听一听音调是否正确。最后用这一系列乐音信号拼出《东方红》片断，注意控制每个乐音持续的时间要符合节拍，用sound 播放你合成的音乐，听起来感觉如何 由“十二平均律”计算得到各个乐音的频率： “5”——“C”： “6”——“D”： “1”——“F”： “2”——“G”：392Hz “6.”频率是“6”的一半： 代码：（） f=8000; T=1/f; t8=0:T:1*; t4=0:T:2*; t2=0:T:4*; t1=0:T:8*; part1=sin(2*pi**t4); part2=sin(2*pi**t8); part3=sin(2*pi**t8); part4=sin(2*pi**t2); part5=sin(2*pi**t4); part6=sin(2*pi**t8); part7=sin(2*pi**t8); part8=sin(2*pi**t2); total=[part1,part2,part3,part4,part5,part6,part7,part8]; sound(total); 试听发现，合成后的音乐基本保持了《东方红》的音调，但声音比较沉闷，相邻乐音之间有比较明显的“啪”的杂音。 (2) 你一定注意到(1) 的乐曲中相邻乐音之间有“啪”的杂声，这是由于相位不连续产生了高频分量。这种噪声严重影响合成音乐的质量，丧失真实感。为了消除它，我们可以用图所示包络修正每个乐音，以保证在乐音的邻接处信号幅度为零。此外建议用指数衰减的包络来表示。 首先尝试用折线包络，编写函数生成所需折线： function envelope = envelope_line(t) envelope(1:floor(t/8)) = linspace(0,1,floor(t/8)); envelope(floor(t/8)+1:floor(t/4)) = linspace(1,,floor(t/4)-floor(t/8))); envelope(floor(t/4)+1:floor(3*t/4)) = linspace,,floor(t*3/4)-floor(t/4)); envelope(floor(3*t/4)+1:t) = linspace,0,floor(t)-floor(3*t/4)); 对中的部分代码进行修改，调用envelope_line实现折线包络：（） part1=sin(2*pi**t4).*envelope_line(t4);
音乐合成实验 目录 音乐合成实验 (1) 摘要： (1) 第一部分简单的合成音乐 (2) 1.1合成《东方红》 (2) 1.2 除噪音，加包络 (3) 1.3改变程序，实现1.2中的音乐升高和降低一个八度 (8) 1.4在1.2的音乐中加入谐波 (9) 1.5自选音乐合成——《两只老虎》 (10) 第二部分用傅里叶变换分析音乐 (11) 2.1载入fmt.wav并播放 (11) 2.2载入文件Guitar.mat，处理原始数据realwave (11) 2.3分析wave2proc的基波和谐波 (13) 2.4自动分析fmt.wav的音调和节拍 (16) 第三部分基于傅里叶级数的音乐合成 (19) 3.1 用2.3分析出来的结果重新加谐波 (19) 3.2 通过2.4提取的吉他音调信息弹奏《东方红》 (19) 实验收获 (21) 摘要：
本文共有三大部分：第一部分，简单的音乐合成；第二部分，用傅里叶变换分析音乐；第三部分，基于傅里叶级数的音乐合成。由潜入深，一步一步分析了用MATLAB 进行音乐合成的过程。通过本实验达到了加深对傅里叶级数和傅里叶分析的理解，熟悉对MATLAB 基本使用的目标。 第一部分 简单的合成音乐 1.1 合成《东方红》 根据《东方红》第一小节的简谱和十二平均律计算出该小节每个乐音的频率，在MATLAB 中生成幅度为1，抽样频率为8kHz 的正弦信号表示这些乐音，用sound 播放合成的音乐 由图可知《东方红》的曲调定为F ，即1=F ，对应的频率为349.23Hz ，据此可以计算出其他乐音的频率，例如5对应的频率为 7/125349.232523.25f =?=，一次类推计算出第一小节各乐音对应的频率为： 乐音 5 5 6 2 1 1 6 2 在确定了各乐音的频率之后需要确定每个乐音的持续时间。每小节有两拍， 一拍的时间是0.5s ，因此各乐音的持续时间为： 乐音 5 5 6 2 1 1 6 2 而在MATLAB 中表示乐音所用的抽样频率为fs=8000Hz ，也就是所1s 钟内有8000个点，抽样点数的多少就可表示出每个乐音的持续时间的长短。用一个行向量来存储这段音乐对应的抽样点，在用sound 函数播放即可。 根据以上分析在MATLAB 中编写如下程序： sound_1_1.m
我音我秀 ——声音的录制、编辑与音像合成 一、指导思想 在新课程理念的指导下，在信息技术教学中创设贴近学生日常学习和生活经验的真实性、趣味性情景，有利于激发学生的兴趣，促进学生进行主动探索，展示判断力和创造力；通过设置与学生的学习和生活有关的、让学生喜闻乐见的任务，能让学生在学习过程中关注的不再仅仅是信息技术本身，而是信息技术的应用，让学生能够即学即用，进一步激发学生学习的内在兴趣和潜力。 本课例的设计主要依据广东省初级中学课本《信息技术》第二册（上）第二章第二节《声音的采集与处理》的内容。 二、教学目标设计 1. 知识与技能 （1）以Cool edit pro为例，让学生掌握声音录制、基本编辑、简单合成的方法； （2）以Ulead VideoStudio为例，让学生将声音与视频画面结合，做到声画同步。 2. 过程与方法 （1）通过学习cool edit pro这个具有代表性的音频加工工具，掌握声音的录制、基本编辑、简单合成的方法，并能举一反三，触类旁通； （2）通过运用Ulead VideoStudio软件将声音与视频画面结合，让学生理解声音的信息表达功能，能够对声音进行恰当储存及应用，培养学生的多媒体技术信息素养。 3. 情感态度与价值观 （1）向学生说明信息表达中声音的需求，以及感受声音在信息表达、交流中的重要作用，通过学生自己录制、编辑、合成、应用声音，从而理解声音对信息表达的意义，并感受到技术对人类生活的影响，以及人类需求对技术发展的促进作用； （2）培养学生利用网络收集信息的意识和习惯，增强学生自主学习、合作学习、勇于创新、不懈探究的学习意识。 三、教学内容设计 （一）教学内容设定 1. Cool edit pro软件录制声音的方法：声音类型、格式、音频属性设置、以及录制声音的方法。 2. Cool edit pro软件编辑、合成声音文件的方法：协调背景音乐与解说词的音量、
MATLAB音乐合成综合实验 学院： 班级： 指导老师：吴宪祥 同做者： 二0一六年十二月
摘要 本实验共有三部分：1.简单的音乐合成；2.用傅里叶变换分析音乐；3.基于傅里叶级数的音乐合成。一步一步分析了用MATLAB进行音乐合成的过程。通过本实验达到加深对傅里叶级数和傅里叶分析的理解，熟悉对MATLAB基本使用的目标。该实验采用MATLAB软件仿真来实现。首先,通过编程对一段真实的音乐进行分析、处理,求得这段音乐的基频、谐波分量、等数据;然后,通过对乐理的研究,根据分析中求得的数据编写程序,进行基于傅里叶分析的音乐合成设计，并设计了图形用户界面。
目录 1.绪论 1.1 引言 (3) 1.2 实验要求 (3) 1.3 实验原理 (3) 2.简单的合成音乐 2.1 乐理知识介绍 (4) 2.2 利用MATLAB实现音乐合成器，生成 WAV文件 (5) 2.3 除噪音，加包络 (5) 2.4 音乐升高和降八度 (9) 2.5 加入谐波 (9) 3.用傅里叶变换分析音乐 3.1 载入fmt.wav并播放 (11) 3.2 处理realware (11) 3.3 分析wave2proc的基波和谐波 (13) 3.4 自动分析fmt.wav的音调和节拍 (16) 4.基于傅里叶级数的音乐合成 4.1 重新加谐波 (17) 4.2 通过音调信息弹奏《送别》 (19) 5.制作GUI界面 (20) 6.实验难点及问题 (21) 7.实验收获 (22)
1.绪论 1.1 引言 信号与系统的概念及分析方法广泛应用于通信、自动控制、航空航天、电子信息、地震学、生物工程等领域,因此“信号与系统”是一门电子信息学科相关专业的主干技术课程。MATLAB 是国际上公认的优秀的科技应用软件,随着版本的不断升级,内容也在不断扩充。基于MATLAB 的音乐分析与合成实验是针对“信号与系统”课程的重点和难点之一的傅里叶变换和傅里叶级数等内容而设计的。由于该实验是真实音乐的实际应用,可以增进对傅里叶级数和傅里叶变换的理解,加深对信号分析工程应用的理解,提高在信号分析领域的应用能力。 1.2 实验要求 1、3-5人一组，选择不同乐曲，利用MATLAB 实现音乐合成器，生成WAV 文件； 2、给乐音加包络消噪； 3、实现音乐的升八度和降八度； 4、在音乐中添加谐波； 5、用傅里叶级数分析音乐的基频、音调和节拍； 6、模仿一些常用乐器（如钢琴、吉他等）实现音乐合成； 7、设计GUI 界面； 8、提交设计报告。 1.3实验原理 傅里叶变换建立了信号频谱的概念。所谓傅里叶分析即分析信号的频谱(频率构成)、频带宽度等。要想合成出一段音乐,就要了解该段音乐的基波频率、谐波构成等。因此,必须采用傅里叶变换这一工具。对于连续时间信号f(t),其傅里叶变换为： dt jwt e t f w ?∞ ∞--=)(F ）（ 由于其变换两边的函数f (t) 和F （w ）都是连续函数,不适合于计算机处理。MATLAB 语言提供了符号函数FOURIER 来实现傅里叶变换,但该函数需要信号的解析表达式。而工程应用中经常需要对抽样数据进行傅里叶分析,这种情况下往往无法得到信号的解析表达式,必须采用傅里叶变换的数值计算方法。
电子工业出版社小学信息技术第6册 第6课声音合成做铃声 黄山市黄山区耿城中心学校汤爱忠 一、教材分析： 本课教学内容是在上节课《制作铃声先录音》的基础上，对语音进行进一步加工，包括删除录音中多余的空白，给语音配上背景音乐、加上前奏，最后将录音语音合成优美动听的下课铃声。通过上节课的学习，学生基本熟悉了录音机软件，但剪裁合成声音是一个细活，往往需要多次的剪裁试听才能达到较满意的音效。这对学习的细心和耐心的品质也是很好的培养。 二、学生分析： 作为五年级的学生,其理解能力与操作能力对于本课来说都是足够胜任的,而且本课的内容对于学生来说也是比较有吸引力的。但要做好一件事,并做得完美,就需要有足够的耐心和做事认真的态度。所以,对于有些学生来说,会做并不等于能做好,这点教师要有清醒的认识。 三、教学目标： 【知识与技能】 (1)理解混音的概念。 (2)会删除声音文件前后两端的部分内容。 (3)会将两个文件进行混音。 (4)理解插入声音的含义。 (5)会在一个声音文件的某个位置插入另一个声音,实现拼接。 【过程与方法】 (1)理解声音处理的大致范围。 (2)理解声音处理的用途。 (3)能解决生活和学习中遇到的最简单的音频处理问题。 【情感态度与价值观】 (1)培养学生认真细致、精益求精的学习态度。 (2)培养学生的合作精神。 (3)培养学生探索发现的意识。 (4)培养学生发现问题、解决问题的意识和能力。 四、教学重难点： 1.教学重点 (1)理解混音的概念。 (2)能够将一个声音与另一个声音进行混音。 (3)理解插入声音的含义。 (4)会在一个声音的某个位置插入另一个声音,实现拼接。 2.教学难点 (1)理解混音的概念,并进行混音操作。 (2)理解插入声音的含义,并进行插入操作。 1
《数字信号处理》课程设计 说明书 设计题目：基于MATLAB的简单音乐合成 姓名： 专业年级： 学号： 指导老师： 时间：2015年6月25日
《数字信号处理课程设计》任务书 指导老师（签名）：__________________________
福建农林大学数字信号处理课程设计说明书 目录 1 设计基础 ........................................................................................................................... - 4 - 1.1 MATLAB软件简介 .................................................................................................... - 4 - 1.2 乐曲解析..................................................................................................................... - 4 - 2 设计与实现 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 2.1 简单的音乐合成............................................................................ 错误！未定义书签。 2.1.1原理分析 .................................................................................. 错误！未定义书签。 2.1.2 Matlab 源代码......................................................................... 错误！未定义书签。 2.1.3 运行结果分析 ......................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 除噪音，加包络............................................................................ 错误！未定义书签。 2.2.1 原理分析 ................................................................................. 错误！未定义书签。 2.2.2 Matlab 源代码......................................................................... 错误！未定义书签。 2.2.3 运行结果分析 ......................................................................... 错误！未定义书签。 2.3 加谐波............................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.1 原理分析 ................................................................................. 错误！未定义书签。 2.3.2 Matlab 源代码......................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.2 运行结果分析 ......................................................................... 错误！未定义书签。 3 总结与体会 ....................................................................................................................... - 4 - 4 参考文献 ......................................................................................................................... - 12 -
基于M A T L A B的简单音 乐合成 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
《数字信号处理》课程设计 说明书 设计题目：基于MATLAB的简单音乐合成 姓名： 专业年级： 学号： 指导老师： 时间： 2015年6月25日
《数字信号处理课程设计》任务书 指导老师（签名）：__________________________
目录
1 设计基础 MATLAB软件简介 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室MATLAB工作界面）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 乐曲解析 乐音的基本特征可以用基波频率、谐波频率和包络波形三个方面来描述，我们用大写英文字母 CDEFGAB 表示每个音的“音名”（或称为“音调”），当指定某一音名时，它对应固定的基波信号频率。 图 1 表示钢琴的键盘结构，并注明了每个琴键对应的音名和基波频率值。这些频率值是按“十二平均律”计算导出，下面解释计算规则： 图 1-1 钢琴键盘和相应频率 从图 1-1 可以看到，靠下边的 A 键称为小字组 A，它的频率值 fA0= 220Hz，而靠上面的另一个 A 键是小字一组 A，它的频率值是 fA1= 440Hz。两者为二倍频率关系，即 fA1 相当于 fA0 的二次谐波。也称为 8 度音或倍频程 Octave(即我们画频响特性图时所用的术语“倍频程”)。
福建农林大学金山学院 课程设计 课程名称：通讯原理与技术 系别：信息与机电工程系 专业班级： 学号： 姓名： 题目：基于MATLAB的简单音乐合成 2013年月日
《通讯原理与技术课程设计》任务书 指导老师（签名）：__________________________
目录 1 设计基础 (1) 1.1MATLAB软件简介 (1) 1.2 1.2 乐曲解析 (1) 2 设计与实现 (3) 2.1 简单的音乐合成 (3) 2.1.1原理分析 (3) 2.12 Matlab 源代码 (4) 2.1.3 运行结果分析 (4) 2.2 除噪音，加包络 (4) 2.2.1 原理分析 (4) 2.2.2 Matlab 源代码 (5) 2.2.3 运行结果分析 (6) 2.3 加谐波 (6) 2.3.1 原理分析 (6) 2.3.2 Matlab 源代码 (6) 2.3.2 运行结果分析 (7) 3总结与体会 (9) 4 参考文献 (10)
基于MATLAB的简单音乐合成 1 设计基础 1.1MATLAB软件简介 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室MATLAB 工作界面）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JA V A的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 1.21.2 乐曲解析 乐音的基本特征可以用基波频率、谐波频率和包络波形三个方面来描述，我们用大写英文字母CDEFGAB 表示每个音的“音名”（或称为“音调”），当指定某一音名时，它对应固定的基波信号频率。 图1 表示钢琴的键盘结构，并注明了每个琴键对应的音名和基波频率值。这些频率值是按“十二平均律”计算导出，下面解释计算规则：