第三节数字音频素材音频(Audio)即通常我们所说的“声音”,是以声波的形式,通过人的听觉传递教学信息的媒体,是为多媒体CAI课件画面所表达的主题思想服务的。在多媒体CAI课件中教学音频信息是一种最基本的、最常用的、最重要的教学媒体,应用较为广泛。声音声音分类注释视听效果不规则声音一般指不携带信息的噪声语音是指具有语言内涵和人类约定俗成的特殊媒体规则声音音乐规范的符号化了的声音音效指人类熟悉的其他声音,如动物发声、机器产生的声音、自然界的风雨雷电等。一、声音的概念和特性•高低:频率,音调•强弱:振幅,响度•长短:时基类媒体•音色:不同的物体有不同的音色物体振动使周围弹性物质发生波动:声源--〉空气--〉耳鼓声源声场四种性质:高低,强弱,长短,音色频率音调对数关系人的听觉范围:理论上20HZ----20KHZ通常:20HZ----17KHZ老化:20HZ----15KHZ10205020034007K15K20K常见信号频带宽度:电话:200---3.4khzAM广播50hz--7khzFM广播20hz---15khzCD唱片10hz---20khz语音(Speech)带宽音频(Audio)带宽次声带超声带203003K20Kf(Hz)获取:音源---〉放大---〉滤波---〉采样---〉保持---〉A/D回放:音箱〈---功放〈---压放〈---滤波〈---D/A亨利.奈奎斯特采样定理(HenryNyquist)只要采样频率高于输入信号的两倍,就可从采样信号序列重构原始信号。计算机总线数字化二、声音的处理数字化实际上就是采样和量化。连续时间的离散化通过采样来实现,就是每隔相等的一小段时间采样一次,这种采样称为均匀采样(uniformsampling);连续幅度的离散化通过量化(quantization)来实现,就是把信号的强度划分成一小段一小段,如果幅度的划分是等间隔的,就称为线性量化,否则就称为非线性量化。1、采样频率11.025khz22.05khz44.1khz波形被等分份数2、量化精度8位/16位---每采样数据用多少位表示3、声道数单声道/双声道4、数据量=采样频率*量化精度*声道数/85、信噪比SNR(Signal--to--NoiseRatio)狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比,设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说,信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,声音回放的音质量越高,技术参数:声音质量和数据率质量采样频率(kHz)样本精度(bit/s)单道声/立体声数据率(未压缩)(kb/s)频率范围电话*88单道声64200~3400HzAM11.0258单道声88.220~15000HzFM22.05016立体声705.650~7000HzCD44.116立体声1411.220~20000HzDAT4816立体声1536.020~20000HzMP3:MPEG压缩音乐,音质很好WMA:MS微软最新音频压缩,比MP3小,支持流技术,音质很好RA(RealAudio)、RM(RealMedia,RealAudioG2)、RMX(RealAudioSecured)RealPlayer音频文件,支持流技术,网上音乐多用MOD:与MIDI类似的声音文件,但包含了人类语音因素音频文件格式大比拼三、最新声音文件格式文件的扩展名说明auSun和NeXT的声音文件存储格式(8位μ律编码或16位线性编码)aif(AudioInterchange)Apple计算机上的声音文件存储格式cmf(CreativeMusicFormat)声霸(SB)卡带的MIDI文件存储格式mctMIDI文件存储格式mff(MIDIFilesFormat)MIDI文件存储格式1/2mid(MIDI)Windows的MIDI文件存储格式mp2MPEGLayerI,IImp3MPEGLayerIIImod(Module)MIDI文件存储格式rm(RealMedia)RealNetworks公司的流放式声音文件格式ra(RealAudio)RealNetworks公司的流放式声音文件格式rolAdlib声音卡文件存储格式snd(sound)Apple计算机上的声音文件存储格式seqMIDI文件存储格式sngMIDI文件存储格式voc(CreativeVoice)声霸卡存储的声音文件存储格式wav(Waveform)*Windows采用的波形声音文件存储格式wrkCakewalkPro软件采用的MIDI文件存储格式电子合成音乐MIDI它是采用音乐符号记录和解释乐谱,并合成相应的音乐。MIDI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,如按键、力度、时间多少等等。当需要播放这首乐曲时,根据记录的乐谱指令,通过音乐合成器生成音乐声波,经放大后由扬声器播出,所以文件小。WAVE与MIDI文件的比较MIDIWAVE文件内容MIDI指令数字音频数据音源MIDI乐器Mic,磁带,CD唱盘,音响容量小与音质成正比效果与声卡质量有关与编码指标有关适用性易编辑,声源受限,数据量很小不易编辑,声源不限,数据量大1、数字化音频的制作方法多媒体CAI课件中的数字化音频素材一般可通过以下两种方法制作:(1)自行制作自行制作的数字化音频素材主要是解说、音效和声音。制作的方法也有两种:一是通过计算机声卡,用麦克风录制。二是用录像或录音设备将音频素材先录制下来,然后通过声卡的LineIn端口输入声音信号,进行音频信号的转换,也叫做采集,采集下来的音频信号即转换为数字信号,存储成波形文件,再在多媒体编辑工具中调用。(2)购买已有的各种音频素材库产品四、数字化音频的采集与制作数字音频录制使用它可录音,作简单的声音编辑(如插入、删除等)。Windows95/98带的英文“SoundRecorder”WindowsXP带的“录音机”2、利用Windows的录音机制教学音频素材录音机是Windows中专门用来录制音频教学信息的工具,使用“录音机”可以播放或录制小型的声音文件,并存储在硬盘上。使用“录音机”可以记录人类的话语以及自然界中所有的声音,也可以记录计算机播放的CD、MIDI音乐以及VCD配音。在录制声音时,需要一个麦开风,只要将麦开风插入声卡就可以使用“录音机”了。单击“开始”菜单,然后选择“程序”、“附件”、“娱乐”和“录音机”命令,出现如图3-11所示的“录音机”窗口。图3-11媒体播放器中“录音机”的工作窗口1)录制教学音频信息录制教学音频信息的具体操作步骤如下:①打开“录音机”窗口。②选择“文件”菜单中的“新建”命令。③单击“录制”按钮,即可开始录制声音。此时,对着插在声卡上的麦开风说话。④单击“停止”按钮,即可完成指定声音的录制。⑤声音录制完成后,单击“文件”菜单中“另存为”命令,在出现的“另存为”对话框中指定录制声音的声音文件的名称2)声音的编辑处理技术声音的编辑处理技术主要包含“录音机”窗口中两个菜单的一系列命令。一个是“编辑”菜单,另一个是“效果”菜单。由于录音机给用户的最长录音时间也不超过60秒,所以只能录制很小的声音文件。有办法录制较长的声音文件吗?可以!,当时间用完,系统自动停止录音后,尽快地再次单击“录音”按钮,用户可以发现,时间增加了一倍,随即继续录音。可以这样反复操作,完成较长声音文件的录制。3)音量控制依次选择“开始”按钮、“程序”、“附件”、“娱乐”及“音量控制”,将打开音量控制,出现如图3-12所示的“音量控制”窗口。这些内容在“选项”菜单的“属性”命令中。如果要显示特定的声音设备,请选择“选项”菜单中的“属性”命令,出现如图3-13的“属性”对话框。如果只需控制音量,可单击任务栏中的音量图标,在出现的音量控制中调节滑块。如图3-14所示简单的“音量控制”。图3-2.15“音量控制”窗口图3-2.16“音量控制”的“属性”对话框图3-2.17简单的音量控制项返回录音实践录制解说,用.wav格式文件录制经验:据应用的要求与条件;可先多次测试录制比较•立体声/单声道:人的语音不必立体声;音源是否立体声(使用麦都单声道)•8/16位:声卡有8/16位;空间;语音8位即可•采样频率:一般22k和44k的一样好(除非音源非常好);8/11k是最低档的声音,当声音不太重要时可用•音量控制:麦的音量不要太大;音量过大,会畸变,高音裁减掉前后要一致(可测试几次,以后不变,音量钮不动)3、数字化音频的编辑加工收集或制作的声音素材并不一定适合多媒体CAI课件使用,通常在录音后,还得对声音文件进行一番整理,因为录音时可能出现的各种情况很多。此外,也许会想把两个不同的文件并成一个文件,或是在文件里加入共鸣效果,或者进行声音质量的转换等。在编辑之前,用户应为待编辑的声音文件作备份,以防无法恢复原有的声音文件。1)编辑定位在进行各种编辑声音的操作之前,用户经常需要确定声音位置,即找出要处理的某些声音点,称为确认插入点。2)删除声音文件开头的空白部分3)删除声音文件的结尾部分4)用复制和粘贴来获得更好的音质5)把文件插入到另一个文件中6)混入第二种声音7)添加特殊效果(1)改变音量(2)改变声音文件的播放速度(3)混响(4)逆向播放8)音频素材文件属性的转换一般加工过程使用cooledit处理声音1.录制声音文件,现场录音后编辑--混合粘贴—本章下示例.wav(打开,即修改了源文件,新建及追加都是建立一个新文件)2.合并声音文件(文件菜单--追加,2-17中的纸船—编辑菜单的混合粘贴2-18的阳春白雪)3.剪裁声音【练习2-16】4.消除噪声【练习2-17】(纸船(试听,噪音在开始位置-选择-效果菜单中噪音清除-降噪器,单击噪音采样-确定。对波形区双击,选中整段-效果-噪音清除-降噪器-确定。经过两部完成。5.转换格式【练习2-18】6.用格式工厂进行各类文件转换。小结自然界数据进入计算机包含两个过程,转换成电信号和转换成数字信号。采样和量化是数字化过程中的基本过程。声音的基本特性包括声强,音频,不同类别的声音具有不同的频率范围,具有不同的处理方法。最基本的声音文件是wav文件,可以记录语音、各种音效等。在有声卡的多媒体pc机上我们可以录制自己的解说。本章要上交的作业:1、试卷样板2、图片制作部分1)给自己设计平面招贴和Logo标志,要求包含自己的图片,并配有背景图。(样例:本节下图片------招贴)2)河北师大校区,修改为有“无名”湖,你在湖边漫步,若是傍晚应有倒影。3、配有背景音乐的本人朗诵。