声音处理

音频信息处理第3章8.1什么是声音8.2怎样得到数字化声音8.3声音处理初步8.3.1数字音频处理软件GoldWave8.3.2文件操作与录音操作8.3.3选区的设置与操作8.3.4删除声音片段8.3.5恢复操作8.3.6制作静音8.3.7制作淡入、淡出效果8.3.8制作回声8.3.9制作倒序声音8.4声音高级处理8.4.1调整固有音量8.4.2剪贴板及其操作8.4.3调整时间和速度8.4.4频率均衡控制8.4.5声音合成8.4.6声道变换8.4.7响度控制8.4.8编辑MP3文件8.4.9直接从音乐CD上获得声音文件3.1什么是声音3.1.1声音的基本特点●声音如何传播●声音依靠介质的振动进行传播。●声音在不同介质中的传播速度和衰减率不一样，导致声音在不同介质中传播的距离不同。●声音是指自然声。声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量●声音的三个重要特性振幅周期●振幅——波的高低幅度，表示声音的强弱●周期——两个相邻波之间的时间长度●频率——每秒钟振动的次数，以Hz为单位教学进程声音的频率次声波人耳可听域超声波20Hz20～20,000Hz20,000Hz女性语音150Hz～10,000Hz电话语音200Hz～3,400Hz调幅广播(AM)50Hz～7,000Hz调频广播(FM)20Hz～15,000Hz高级音响10Hz～40,000Hz男性语音100Hz～9,000Hz声源种类频带宽度●教学进程●声音的传播方向●声音以振动波的形式从声源向四周传播●从声源直接到达人类听觉器官的声音是“直达声”人类在辨别声源位置时，首先依靠声音到达左、右两耳的微小时间差和强度差异进行辨别，然后经过大脑综合分析而判断出声音来自何方。●声音从声源发出后，经过多次反射到达人类听觉器官的声音是“反射声”教学进程●声音的三要素●音调——(高低)(高)(低)●音强——(强弱)(弱)(强)(停)●音色——(特质)钢琴吉他小号小提琴●声音的连续性●声音在时间轴上是连续信号，具有连续性和过程性●构成声音的数据前后之间具有强烈的相关性●声音具有实时性，对处理声音的硬件和软件提出很高的要求教学进程●声音的声道单声道立体声声音的音质、数据量与文件8.1.2●音质——声音的质量。与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好采样频率Hz数据长度bit数据量／分钟11,02580.66MB22,05081.32MB44,10082.64MB11,025161.32MB22,050162.64MB44,100165.29MB音质评价低一般良好中良好优秀●数据量与文件重放频率＝采样频率÷2●重放频率(模拟量)与采样频率(数字量)的关系教学进程●.wav●WAVE(WaveformAudio)波形音频文件多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大.cda●CDA(CDAudio)激光音频文件准确记录声波，数据量大，经过采样生成WAV和MP3音频文件.mid●MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)乐器接口文件用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，数据量小.mp3●MP3(MPEG音频压缩标准)压缩音频文件必须经过解压缩，数据量小文件教学进程3.2怎样得到数字化声音1.获得CD中的声音●EasyCD-DAExtractor软件●作用：CD音乐WAV格式的波形音频文件或MP3压缩音频文件声音采样1101110011001101●声音采样——把声音按照固定的时间间隔，转换成由有限个数字表示的离散序列●采样频率——在一定的时间间隔内采集的样本数量(采样频率越高，音质越好，数据量也越大)教学进程2.网络下载3.●设备间的信号连接SPEAKERMICLINEIN1mV500mV声卡机箱后背插头:φ3.5mm/stereo录音●简单录音(1)选择“程序／附件／娱乐／录音机”菜单，启动录音机(2)单击“录音”按钮,开始录音(录音时间为60秒)教学进程●(1)鼠标左键双击任务栏右侧图标(2)检查“波形”是否被选择—“√”(4)选择“录音”选项(5)检查:录音控制“√”线路输入“√”麦克风“√”(3)选择“选项／属性”(6)单击“确定”按钮录音失败怎么办教学进程8.2.3(2)选择“文件／打开”(1)选择“程序／附件／娱乐／录音机”(3)选择需转换的音频文件(4)单击“打开”按钮(6)单击“开始转换”按钮(7)选择属性(采样频率)(10)选择“文件／另存为”菜单，保存文件(5)选择“文件／属性”(8)单击“确定”按钮声音转换●[操作步骤](9)如不满意，可从步骤(2)重新开始教学进程3.3声音处理初步●声音应用领域国际互联网(语音、简单乐曲)要求11,025Hz8bit22,050Hz8bit11,025Hz8bit11,025Hz8bit22,050Hz8bit44,100Hz16bit采样频率数据长度游戏(效果音、效果音乐)多媒体自学读物(提示音)电子教案(语音、效果音)多媒体宝典、大全(乐曲、语音)多媒体音乐鉴赏(音乐、解说)应用场合●声音处理主要手段剪裁声音片段、合成多段声音、连接声音、生成淡入淡出效果、响度控制、调整音频特性等教学进程3.3.1数字音频处理软件GoldWaveECHOPITCHMIXSTOP●GoldWave的主要功能●录音——以多种采样频率录音,时间不受限制●声音剪辑——去掉声音片段，把片段复制到其他乐段中，连接两段声音等●合成声音——根据需要，把多个声音素材叠加在一起，生成混合效果等●增加特效——增加混响时间(润色声音)、回声效果、改变频率、淡入、淡出效果、形成倒序声音效果●文件操作——保存wav文件，生成mp3文件，转换声音文件指标等音频处理效果●GoldWave——免费共享软件，配有汉化补丁教学进程启动●双击快捷图标，启动GoldWave软件●播放控制器●音频编辑器编辑工具左声道右声道●教学进程左声道右声道播放控制器播放选区声音用户播放停止录音播放控制●音量调整声道平衡调整速度调整(不影响编辑结果)●无声故障的处理(1)单击(音量)图标，去掉“√”(2)参见“录音失败的处理”一节教学进程设置软件的工作状态●(2)打开Flash模式→“总是”(3)临时存储→“内存”(4)剪贴板→“GoldWave”(5)单击“确定”按钮●设置文件、内存管理(1)选择“选项／文件”●注册(1)选择“选项/注册”菜单(2)输入姓、名和注册码(3)单击“确定”按钮成功注册后，“选项”菜单中不再显示“注册”字样若未注册，可试用15天教学进程设置窗口显示状态(3)声音窗口→“最大化”(4)初始放缩→“所有”(5)单击“确定”按钮●(1)选择“选项／窗口”(2)单击“完成”,使该选项有效(目的：用“用户播放”按钮确认选区终点是否正确)(3)单击“确定”按钮(1)选择“选项/控制”菜单●设置用户播放按钮功能(2)主窗口→“保存位置”教学进程(1)选择“文件／打开”(2)选择声音文件夹和文件名(3)单击“打开”按钮文件操作与录音操作8.3.2●打开声音文件●建立新文件进行录音(1)把话筒接好，检查录音参数(2)选择“文件/新建”菜单(3)单击快速设置按钮或输入取样比率(4)根据需要选择声道(5)输入录音时间，格式：分:秒.毫秒(6)单击“确定”按钮(7)单击录音按钮，录音开始(8)单击播放按钮，聆听录音效果教学进程●(1)选择“文件／另存为”(2)选择保存地点(3)输入文件名(5)选择属性(采样频率)(6)单击“保存”按钮保存声音文件(4)选择保存类型(可选择WAV、MP3等格式)●在设置文件属性时，采样频率不能过低，否则失真●通过选择不同的保存文件格式，可进行格式转换●说明教学进程选区的设置与操作8.3.3●设置选区(1)鼠标左键单击波表,设定起点(2)鼠标右键单击波表,设定终点编辑区域●展开选区●为了辨别选区细节，可展开选区进行编辑单击(选区)按钮，将选区内的波形展开●还原选区●单击(全部)按钮，恢复选区展开前的显示状态教学进程删除声音片段8.3.4●常用于去掉音乐首尾空白、噪声、各种杂音、语音中的瑕疵等(1)设置选区(2)若精确设置选区，单击(选区)按钮，将选区展开，再精确设置(3)单击(删除)按钮，删除选区声音●单击(撤销)按钮(注意：此操作只能恢复一次)8.3.5恢复操作8.3.6制作静音●静音与删除不同，静音不改变时间，只是把音量降为0(1)确定选区(2)单击(静音)按钮，选区内变成静音，波形变成一条直线教学进程(2)单击(淡入)按钮制作淡入、淡出效果8.3.7(3)调整初始音量(4)单击“确定”按钮(2)单击(淡出)按钮(3)调整减弱音量(4)单击“确定”按钮淡入过程淡出过程(1)设置选区●制作淡入效果●制作淡出效果(1)设置选区教学进程制作回声8.3.8●乐曲和歌曲不宜制作回声，制作回声最理想的对象是语音(1)设置选区(3)调整延迟时间和音量(2)单击(回声)按钮(4)“反响”选项有效时，无穷余音(5)单击“确定”按钮tVolume延迟时间ECHO原理音量8.3.9制作倒序声音●确定选区，单击(反向)按钮●可用于声音的加密传送。对方采用相同软件、相同处理，才能还原教学进程声音高级处理3.43.4.1调整固有音量(2)调整音量滑块，改变音量(1)单击(改变)按钮(3)单击“确定”按钮3.4.2剪贴板及其操作(1)设置选区(2)单击(复制)按钮，把选区内容复制到剪贴板(3)鼠标左键单击波形，确定粘贴的开始位置(4)单击(粘贴)按钮，插入粘贴(5)单击(粘新)按钮，生成新的声音文件教学进程调整时间和速度3.4.3(1)设置选区(2)单击(时间偏差)按钮(3)改变速度或时间●若使音调不发生变化(1)选择“FFT”卡片，FFT数值≥10(2)设置“重叠”数值≥88(3)调整速度或时间7段频率均衡控制3.4.4频率均衡控制(1)设置选区(3)移动各个滑块，调整各个频段(2)单击(均衡器)按钮(4)单击“确定”按钮使用笔记本电脑或小扬声器时，由于频带窄，调整效果不明显。教学进程(3)打开其他文件(6)调整合成素材的音量声音合成3.4.5(1)设定选区●[操作步骤](7)单击“确定”按钮●被合成的素材应采样频率一致，格式相同(2)单击(复制)按钮，把选区内容复制到剪贴板(4)单击波形表，确定合成的开始位置(5)单击(混音)按钮教学进程声音合成例题●●将三个声音素材合成在一起，产生如下效果：夜深了，蛐虫鸣叫、阵阵蛙鸣。徐缓、轻柔的小号夜曲划破夜空。曲终时，热烈的掌声突然爆发出来，——原来是现场音乐会的片段。●素材1：蛐虫蛙鸣.wav（44100Hz，8位，立体声）●素材2：小号夜曲.wav（44100Hz，8位，立体声）●素材3：掌声狂呼.wav（44100Hz，8位，立体声）●声音合成的效果蛐虫蛙鸣掌声狂呼小号夜曲淡入淡出教学进程声道变换3.4.6●左右声道对调●单击(交换)按钮，左、右声道对调●声道变换可选择任意一个声道进行单独编辑，也可左右声道对调●选择声道●单击(切换)按钮，切换声道●编辑操作对任何一种声道形式都完全相同●不可对一个声道进行删除、剪切等改变时间长度的操作●切换顺序：双声道左声道右声道教学进程音量低谷●响度控制效果(1)设置选区响度控制(3)鼠标拖曳音量线(4)单击“确定”按钮3.4.7PlayStoptVolume响度控制原理背景音乐语音选区(2)单击(整形)按钮教学进程响度控制举例●●把背景音乐和语音合成在一起●背景音乐素材：吉他音乐.wav（22050Hz，8位，单声道，83.29秒）●语音素材：史记简介.wav（11025Hz，8位，单声道，21.04秒）●声音合成的效果史记简介吉他音乐吉他音乐教学进程●编辑MP3文件的操作与编辑WAV格式的文件完全相同编辑MP3文件3.4.8(1)选择“文件/打开”菜单，指定一个MP3格式的声音文件(2)编辑声音(某些MP3有明显噪音和“噼啪”爆音，应将其删除)(3)保存MP3格式的文件3.4.9直接从音乐CD上获得声音文件(1)选择“工具/CD音频提取...”菜单(