数字音频制作处理技术.ppt

音乐合成器是由数字信号处理器（DSP）和 其他集成电路芯片构成的电子设备，用来产 生并修改正弦波形，然后通过声音产生器和 扬声器发出特定的声音。不同的合成器根据 MIDI乐谱指令产生的音色和音质都可不同， 其发声的质量和声部取决于合成器能够同时 播放的独立波形的个数、控制软件的能力， 以及合成器电路中的存储空间大小。
4.3.2 MIDI音乐的制作原理
1. MIDI音乐的产生过程
2. MIDI通道
当MIDI设备交流信息时，需要遵循一定的事件序
列。例如，两个MIDI设备在建立连接之后首先要做的
事情就是在使用相同的MIDI通道方面达成一致。MIDI 可以在16个这样的通道上进行操作，这些通道用数字 分别标记为0～15。只要两个MIDI设备进行交流，就必 须使用相同的通道。对电脑合成音乐，每个逻辑通道 可指定一种乐器，音乐键盘可设置在这16个通道之中 的任何一个，而MIDI声源或者声音模块可被设置在指 定的MIDI通道上接收。
GoldWaved的界面与窗口
GoldWaved的界面
4.3 音乐合成与MIDI
音乐合成的方式根据一定的协议标准，使 用音乐符号来记录和解释乐谱，并组合成相应 的 音 乐 信 号 ， 这 就 是 MIDI （ musical instrument digital interface，乐器数字接 口）。
在音频数字化过程中，采样指的是以固定 的时间间隔T对模拟信号（音频信号）进行取 值。固定的时间间隔T称为采样周期，1/T称为
采样频率（fs）。采样后得到的是一个离散时
间信号。采样时间间隔T越短，也就是采样频 率越高，声音数据在后期播放时保真度越好。
2. 量化
采样后的音频信号需要经过量化，使信号幅度转 变为有限的离散数值。这种由有限个数值组成的信号 就称为离散幅度信号。 例如，假设输入电压的范围是0V～7V，并假设它 的取值只限定在0，1，2，„，7共8个值。如果采样得 到的幅度值是1.2V，则它的取值就应是1V，如果采样 得到的幅度值是2.6V，则它的取值就应是3V等。 这种数值就称为离散数值，即量化值。量化之后 得到的是时间离散、幅度离散的数字信号。

数字化音频处理
模拟信息与数字信息区别
1.
模拟信息是连续的， 模拟信息是连续的，自然界中的各种信息 都是模拟信息。 都是模拟信息。 数字信息是离散的，由一连串的数字组成， 数字信息是离散的，由一连串的数字组成， 电脑中的所有信息都是数字信息。 电脑中的所有信息都是数字信息。
2.
自然界中的声 音是如何在电 脑中存储和加 工的呢？
5.1.3 声音的数字原理 音频信息数字化原理（图1） 音频信息数字化原理（
采样
5.1.3 声音的数字原理 音频信息数字化原理（图2） 音频信息数字化原理（
量化
隔在模拟音频波形 采样：每隔一个时间间隔在模拟音频波形 上取一个值。 量化：就是把采样得到的瞬时值进行幅度 量化：就是把采样得到的瞬时值进行幅度 离散 。 编码：是根据一定的协议或格式转换比特 编码：是根据一定的协议或格式转换比特 流的过程。
【练习】请计算对于双声道立体声、采样频 率为44.1kHz、采样位数为16位的激光唱盘 （CD-A），用一个650MB的CD-ROM可存放 多长时间的音乐？
解： 已知音频文件大小的计算公式如下： 每秒文件字节数=采样频率（Hz）×采样位数（位）× 声道数/8 根据上面的公式计算一秒钟时间内，采样频率为44.1kHz、采样位 数为16位，双声道立体声激光唱盘（CD-A）的不压缩数据量。 (44.1×1000×16×2)/（8×1024×1024）=0.168MB/s 那么，一个650MB的CD-ROM可存放的时间为 （650/0.168）/（60×60）=1.07小时 答约1个小时即可。
音频的数字化
1.
输入设备——麦克风 输入设备——麦克风 转换设备——声卡 转换设备——声卡 输出设备——音箱 输出设备——音箱 声卡

1.1 非线性编辑技术
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1.1.1 非线性编辑的概念
非线性编辑（Non-Linear Editing）是指以计算机为操作平台，配合软硬件对原始素材通过随 机存取的方式反复进行各种编辑操作，并把最终编辑好的结果高质量地输出到计算机硬盘、磁带、 录像机和光盘等存储介质上的过程。
与早期需要两台以上的录像机，从不同的磁带合成到一盘磁带的线性编辑方式相比，非线性编 辑能立即重新排列、替换、增加、删除和修改映像数据，实现快速完成影视后期剪辑合成及其他特 技制作的目的。
1.1 非线性编辑技术
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1.1.3 非线性编辑的工作流程
4．制作字幕
字幕是影视作品的重要组成部分，它 包括文字和图形两个方面。在Premiere Pro中，可以方便地制作多种效果的静态字 幕和动态字幕，且有大量的模板可以选择 。
5．输出与生成
影视作品制作完成后，可以利用 Premiere Pro将其输出回录到录像带上， 也可以生成多种格式的视频文件，发布到 网上或刻录VCD和DVD等。
1.1 非线性编辑技术
1．采集与输入素材
采集就是利用Premiere Pro，将模拟视频、 音频信号转换成数字信号存储到计算机中，或者 将外部的数字视频存储到计算机中，使之成为可 以处理的素材。输入主要是把其他软件处理过的 图像、声音等素材，导入到Premiere Pro中。
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1.1.3 非线性编辑的工作流程
第1章
数字影音后期 制作概述
数字影音后期制作是指将拍摄或
收集的视频素材与图形、图像、声音、
动画及字幕等元素组合，并以艺术手 法进行剪辑与合成，最终制作出影视
概
学 习
作品的过程。了解非线性编辑技术、

◆
为了把采样得到的离散序列信号存入计算机， 必须将采样值量化成有限个幅度值的集合，采样值 用二进制数字表示的过程称为量化编码。
左图为采样率2000Hz，量化等级为20的采样量化过程 右图为采样率4000Hz，量化等级为40的采样量化过程
当采样率和量化等级提高一倍，从图中可以看出， 当采样率和量化等级提高一倍，从图中可以看出， 当用D/A转换器重构原来信号时（图中的轮廓线）， D/A转换器重构原来信号时 ），信 当用D/A转换器重构原来信号时（图中的轮廓线），信 号的失真明显减少，信号质量得到了提高。 பைடு நூலகம்的失真明显减少，信号质量得到了提高。
2.1.2 声音的三要素
声音的三要素是音调、音色和音强。 声音的三要素是音调、音色和音强。 音调 音调---代表了声音的高低。 1.音调---代表了声音的高低 1.音调---代表了声音的高低。 音调与频率有关，频率越高，音调越高，反之亦 音调与频率有关，频率越高，音调越高， 如果改变某种声源的音调， 然。如果改变某种声源的音调，则声音会发生质 的转变，使人们无法辨别声源本来的面目。 的转变，使人们无法辨别声源本来的面目。
fs ≥2f 或者 Ts ≤T/2 其中f为被采样信号的最高频率 fs 为采样频率
2.2.3 影响数字音频质量的技术参数 对模拟音频信号进行采样量化编码后，得 到数字音频。数字音频的质量取决于采样频率、 量化位数和声道数三个因素。 1) 采样频率 采样频率是指一秒钟时间内采样的次数。 在计算机多媒体音频处理中，采样频率通常采 用三种：11.025KHz(语音效果)、22.05KHz(音 乐效果)、44.1KHz(高保真效果)。常见的CD唱 盘的采样频率即为44.1KHz。
2.1 多媒体计算机的组成与结构 2.2 多媒体音频 2.3 多媒体视频 2.4 多媒体光存储器 2.5 多媒体输入输出设备

人声.wav
音乐.wav
采集数字音频
加工
郊外 鸟叫声
加工
加工
录音棚 歌手演唱
音乐厅 乐队演奏
合成
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数字化音频的处理流程
北京欢迎你.mp3
2.原理－歌曲是怎样炼成的
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5.2 数字化音频的采集与简单加工
三种采集方式 电脑和网络资源 例如：网上下载、从视频中截取 模拟设备导入 例如：从磁带转录到电脑中 现场录制 例如：用麦克风录制
3.动手－数字化音频的采集
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5.2 数字化音频的采集与简单加工
“现场录制”的准备工作
①电脑
②耳麦
③录音机软件
3.动手－数字化音频的采集
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2.启动“录音机”软件
5.2 数字化音频的采集与简单加工
“现场录制”的操作流程
保存 文件
录音
启动 软件

设置 参数
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12:00
单击菜单Insert（插入）
单击菜单Wave from File…（文件中的音频）
谭维维领唱段.wav
插入音频素材2－领唱 谭维维领唱段.wav
已经加入音频素材2 让我们继续吧
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12:00
单击菜单Wave from File…（文件中的音频）
现场录制1段.wav
插入音频素材3－男声 现场录制1段.wav
下页
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1.概念－认识数字化音频
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5.2 数字化音频的采集与简单加工
应用领域：音乐后期制作和录音。 典型案例：《老鼠爱大米》 1、它是一首网络歌曲 － 低投入 2、它在网络上迅速走红 － 高回报

• 使面板悬浮到当前工作空间中 • 使组合面板作为一个整体悬浮到工作空音中 • 关闭当前选定的面板 • 关闭面板组中的所有面板 • 使选定的面板最大化显示
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3.1 Adobe Audition3.0概述 3.1.4 Adobe Audition3.0的界面
• 电平面板：通过电平标尺监视录音和播放音量级别
3.1 Adobe Audition3.0概述
3.1.1 Adobe Audition3.0的新功能
支持VSTi虚拟乐器：这意味着Audition由音频工作站变为音乐工作站 增强的频谱编辑器：可按照声像和声相在频谱编辑器里选中编辑区域，
编辑区域周边的声音平滑改变，处理后不会产生爆音 增强的多轨编辑：可编组编辑，做剪切和淡化 新效果：包括卷积混响、模拟延迟、母带处理系列工具、电子管建模
CoolEdit Pro 2.0
Adobe Audition 3.0
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3.1 Adobe Audition3.0概述
3.1.1 Adobe Audition3.0的主要功能
Adobe Audition提供了高级混音、编辑、控制和特效处理能力，是一个专业 级的音频工具，允许用户编辑个性化的音频文件、创建循环、引进了45个以 上的DSP特效以及高达128 个音轨。
压缩 iZotope授权的Radius时间伸缩工具，音质更好 新增吉他系列效果器 可快速缩放波形头部和尾部，方便做精细的淡化处理 增强的降噪工具和声相修复工具 更强的性能：对多核心CPU进行优化 波形编辑工具：拖拽波形到一起即可将他们混合，交叉部分可做自动
交叉淡化 能直接插入歌词同步的KTV伴奏.
Adobe Audition拥有集成的多音轨和编辑视图、实时特效、环绕支持、分析 工具、恢复特性和视频支持等功能，为音乐、视频、音频和声音设计专业人 员提供全面集成的音频编辑和混音解决方案。用户可以从允许他们听到即时 的变化和跟踪EQ的实时音频特效中获益匪浅。它包括了灵活的循环工具和 数千个高质量、免除专利使用费(royalty-free)的音乐循环，有助于音乐跟踪 和音乐创作。

1mV
● 确定合适的采样频率。采样频率 确定合适的采样频率。 插头: 插头 φ3.5mm/stereo 越高，录制质量越好， 越高，录制质量越好，但数据量 就大。 就大。
(2) 单击 [录音 按钮，开始录音 录音]按钮 录音 按钮， (录音时间为 秒) 录音时间为60秒 录音时间为
14
● 录音失败的处理 ●[操作步骤] [操作步骤] (1) 鼠标左键双击任务栏右侧 检查“波形” (2) 检Байду номын сангаас“波形”是否 被选择 — [√] (3) 选择“选项／属性” 选择“选项／属性” 选择“录音” (4) 选择“录音”选项 检查: (5) 检查: 录音控制 线路输入 麦克风应有 [√] 确定] (6) 单击 [确定]按钮
11011100 11001101
把数字化声音转换成模拟量， 把数字化声音转换成模拟量，经过音响单元重放出来 11011100
●设备和软件
声音重放
(1) 声音适配器 (声卡 8bit、16bit、… 128bit ￥80.00～800.00 声卡) 、 声卡 、 ～ (2) 声卡驱动软件以及各种声音处理软件
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采集CD音轨并转换格式 采集 音轨并转换格式
Windows Media Player界面 界面 Windows自带的媒体播放器将曲目从 CD 复制到计算机中非常简便。 Windows自带的媒体播放器将曲目从 复制到计算机中非常简便。 (1) 插入 音乐盘，随后自动列出 音轨清单 插入CD音乐盘 随后自动列出CD音轨清单 音乐盘， (2) 在CD音轨清单中选择采样的音轨 CD音轨清单中选择采样的音轨 音轨清单中选择采样的
（对应书中第九章） 对应书中第九章）
思考题
数字音频处理技术

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MP3文件



MP3文件是采用MP3算法压缩生成的数字音频 数据文件，以‚.MP3”为文件后缀。 MP3利用MPEG制定的MPEG-1 Audio layer 3 的压缩标准，将音频信息用10:1甚至12:1压 缩率变成容量较小的数据文件。 虽然MP3是一种利用了人类心理声学特性的 有损压缩，人耳基本不能分辨出失真，音质 几乎达到了CD音质标准。按照这种算法，10 张CD-DA的内容可以压缩到l张CD-ROM中，而 且视听效果相当好。
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压缩算法分类

根据压缩原理划分有预测编码、 变换编码、矢量编码、子带编 码、熵编码等。
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1）预测编码
对于语音，就是通过预测去除语音信号时间 上的相关性。而对于图像，帧内预测去除了 空间上的冗余，帧间预测则可以去除时间上 冗余。 目前大多数语音、图像编码中都采用了预测 技术。 例如语音中的LPC(linear Predictive Coding，线性预测)、CELP(码激励线性预 测)、图像中的ADPCM(自适应差分脉冲编 码调制)等。
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数字音频文件格式

数字声音文件格式是数字音 频在磁盘文件中的存放形式， 相同的数据可以有不同的文 件格式，而不同的数据也可 以有相同的文件格式。 WAVE 格式 MP3 格式 RA 格式
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WAVE文件格式



WAVE文件是一种通用的音频数据文件，文 件扩展名为‚．WAV”，Windows系统和一 般的音频卡都支持这种格式文件的生成、 编辑和播放。 CD激光唱盘中包含的就是WAVE格式的波形 数据。一般说来，声音质量与其WAVE格式 的文件大小成正比。 WAVE文件的特点是易于生成和编辑，但在 保证一定音质的前提下压缩比不够，不适 合在网络上播放。

第五章 常用的专业数字音频编辑软件
Adobe Audition 3.0
学习目标
1.了解数字音频编辑软件Adobe Audition的性能特 点及安装方法。
2.掌握Adobe Audition的基本录音及编辑方法。 3.熟练掌握用Adobe Audition制作广播节目的步骤
方法。 4.熟练掌握用“Adobe Audition”处理声音及添加
9. 在第三音轨再插入音乐 ⑴ 在第三音轨要插入一段轻音乐 ⑵ 整理次序并作过渡效果。
10. 作品的输出 ⑴ 混缩合成 ⑵ 文件的保存
实验七 数字音频编辑软件Adobe Audition3.0
实验目的：
掌握Adobe Audition3.0的界面组成、各项菜单及工 具命令的功能。 熟练掌握用Adobe Audition3.0制作广播节目的方法 步骤。
4.录完节目后点击录音操作区的停止键。 5.录的节目声音如果有点小的话，可以通
过对波形标准化对波形进行放大，以提 高音量。
在线广播节目录音波形 标准化后的音频波形
5.5.3 节目的保存
在单轨编辑界面点击主菜单栏“文件/另存 为”。
5.6 定时录在线广播节目
5.6.1 定时录音参数设定 5.6.2 选择定时录音模式
常规剪辑的基本操作 ⑴ 移动 ⑵ 删除 ⑶ 插入 ⑷ 分切 ⑸ 保存
4. 录音 ⑴ 录音准备 ⑵ 录制片头词
5.音量调整
6. 标准化波形
7. 降噪处理
⑴ 采样
⑵ 保存采样
⑶ 加载噪音采样
⑹ 消除杂音
8. 添加效果 添加混响效果： 点击主菜单栏“效果/混响/简易 混 响”进入简易混响效果器界面 。
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