音频的采集和处理分析

音频的采集和处理音频的采集和处理声音的基本概念音频文件格式音频处理硬件数字音频的获取与处理音频处理软件音频的采集和处理声音的基本概念声音——模拟音频信号声音是连续的声波信号，称之为模拟音频信号。分为语音、音乐和自然音。声音的重要指标振幅——表示声音的强弱频率——表现为音调的高低，在音乐中称为音高音频的采集和处理声音的基本概念声音的三要素音调音色（特质）音强（强弱）声音的质量——音质音质与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好音频的采集和处理声音的基本概念声音与数字音频信号的转换——A/D与D/A转换（A：AnalogD：Digital）A/D转换D/A转换声音适配器主机箱音箱模拟音频信号数字信号音箱模拟音频信号音频的采集和处理声音的基本概念数字音频信号数字音频信号是将声波数字化后得到的，能被计算机表示和处理。数字音频信号的技术指标采样频率（时间轴数字化）量化位数（幅度轴数字化）声道数t●●●●●●●●AT音频的采集和处理(c)采样信号的量化(a)模拟音频信号(b)音频信号的采样数字化音频的过程如下图所示音频的采集和处理声音的基本概念数字音频的音质与数据量采样频率KHz数据位数bit声道形式数据量KB/S音频质量11.0258单声道11电话音质22.058单声道22收音音质44.116立体声172CD音质音频的采集和处理声音的基本概念数字音频文件的数据量v=f×b×s/8v表示音频文件的数据量，单位为“字节/秒”（B/s）f表示采样频率b表示量化等级s表示声道数8是将二进制位（bit）转换为以字节（byte）为单位。音频的采集和处理声音的基本概念数字音频的应用场合应用场合要求采样频率数据长度国际互联网(语音、简单乐曲)11,025Hz8bit游戏(效果音、效果音乐)22,050Hz8bit多媒体自学读物(提示音)11,025Hz8bit电子教案(语音、效果音)11,025Hz8bit多媒体宝典、大全(乐曲、语音)22,050Hz8bit多媒体音乐鉴赏(音乐、解说)44,100Hz16bit●应根据使用场合和要求转换适当的声音采样频率●采样频率的转换须使用相应的软件进行返回音频的采集和处理音频文件格式WAV文件(.wav)WAV——Wave，波形文件由Microsoft和IBM联合开发的音频文件格式特点：层次丰富、还原性好、表现力强；数据量大；应用广泛MP3文件(.mp3)MPEG压缩编码特点：压缩比1：10；音质较wav稍差，但数据量小而质量高音频的采集和处理音频文件格式MIDI文件(.mid)MIDI——MusicalInstrumentDigitalInterface，乐器数字化接口文件不是将声音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特点：数据量小音频的采集和处理音频文件格式WMA文件(.wma)WMA——WindowsMediaAudio，微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式特点：压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质音频的采集和处理音频文件格式RealAudio文件(.ra/.rm/.ram)Realnetworks推出的音乐压缩格式特点：压缩比1：96；可边下载边播放（流媒体播放方式）用于在低速率的广域网上实时传输音频信息音频的采集和处理音频文件格式CD-DA文件(.cda)标准激光盘文件特点：数据量大，音质好AIFF文件(.aif/.aiff)AIFF——AudioInterchangeFileFormat，Apple公司开发的一种声音文件的格式用于不同平台之间音频信息的交换音频的采集和处理音频文件格式VOC文件(.voc)Creative公司的波形文件SND文件(.snd)Macintosh计算机的波形文件返回音频的采集和处理音频处理硬件声卡的作用数字信号与模拟信号之间的双向转换声卡的类型单板输出功率大，抗干扰，音质好主板集成易受干扰，性能指标比单板略差音频的采集和处理音频处理硬件声卡的性能指标采样频率5K~44.1KHz量化精度16bit~24bit音频输出模式(声道数)：2STEREO5.1STEREO声卡接口音频的采集和处理SpeakOut音频放大器电源LineOut有源Joystick/MIDIConnect游戏棒或MIDI设备(1mV)MicInCD机或合成器LineIn(500mV)CD音频数据接口CD音源线这样不需启动Windows就可以接上扬声器播放音频的采集和处理声卡的工作原理数字总线驱动器总线接口和控制器数字信号处理器(DSP)主芯片混音器(CODEC)(编解码)MIC放大器功率放大器音乐合成器MIDI接口游戏接口扬声器PC总线地址总线数据总线麦克输入线形输入CD输入返回音频的采集和处理数字音频的获取与处理数字音频的获取CD音乐采样即：利用专用软件对CD盘上的声音文件进行转换，生成多种格式的数字音频文件。用于CD音乐采样的软件很多，如EasyCD-DAExtractor等自然声采样即：对自然声直接进行录音，在录音过程中，实时完成采样，形成数字音频信号。Windows中的“录音机”就可完成此功能。单一次录音最长不能超过1min。音频的采集和处理(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应有[√](3)选择“选项／属性”(6)单击[确定]按钮“录音机”录音失败的处理数字音频的获取与处理音频的采集和处理数字音频的获取与处理数字音频的处理采样频率与声道形式的转换编辑声音(如删除、粘贴、静音等)为声音增加各种效果(如回声、机器声、淡入淡出等)合成声音(把其他声音与当前声音混合)返回音频的采集和处理音频处理软件CoolEditSyntrillium公司开发的数字音频处理软件SoundForgeSonicFoundry公司开发的一个专业化数字音频处理软件Cakewalk目前常用的专业MIDI编辑类软件GoldWave可制作出专业质量音频产品音频的采集和处理音频处理软件GoldWave与声卡硬件无关波表显示声音数据，直观、简捷录制声音(音源可以是CD音乐、录音机信号、Mic直录)编辑wav和mp3声音为声音增加各种效果合成声音音频的采集和处理音频处理软件——GoldWave所有编辑都可进行STEREO/MONO声道编辑可以实现各种格式的声音文件的转换(若安装了MPEG音频编/解码器,可将原声音文件压缩成MP3格式)PITCHECHOMIXSTOP音频处理效果音频的采集和处理使用GoldWave播放控制器音频编辑器菜单编辑工具左声道右声道音频处理软件音频的采集和处理音频处理软件——使用GoldWave左声道右声道播放控制器播放编辑区域声音播放指定声音停止录音音量调整声道平衡调整速度调整(不影响编辑结果)音频的采集和处理音频处理软件——使用GoldWave音频数据的录制音源准备录音参数设置录制和数据保存采样频率与声道形式的转换音频的采集和处理音频处理软件——使用GoldWave音频的编辑简单编辑粘贴声音音频的特效处理制作回声淡入淡出处理音频的合成音频的采集和处理●音源准备(1)新建一文件(2)按Ctrl键的同时用鼠标单击控制窗口的录音键，开始录音(3)保存数据音频数据的录制(1)确定待录音的音源(2)调整音量滑块●录音参数设置●录制和数据保存音频的采集和处理采样频率与声道形式的转换●采样频率的转换●声道形式的转换(1)单击按钮(2)调整采样频率(2)调整属性(1)“文件/另存为”音频的采集和处理音频的编辑简单编辑●设定编辑区域(2)调整音量滑块单击[Del]按钮●删除音乐片段(3)单击[确定]按钮音量调整前音量调整后●增加局部音量(1)单击(更改)按钮●静音处理单击(静音)按钮音频的采集和处理音频的编辑粘贴声音●设定编辑区域●获取声音单击[Copy]按钮(1)鼠标左键单击波表，确定粘贴开始位置●粘贴声音(2)单击[Paste]按钮，插入式粘贴●生成新文件单击[PNew]按钮，生成新文件窗口●如内存容量不足，可把临时存储设置成硬盘音频的采集和处理音频的特效处理制作回声●设定编辑区域(1)单击按钮(2)调整延迟时间(3)调整回声音量(4)设置回响效果●制作回声tVolume延迟时间ECHO原理(5)单击[确定]按钮音频的采集和处理音频的特效处理淡入淡出处理●设定编辑区域(2)调整初始音量(3)单击[确定]按钮(2)调整减弱音量(3)单击[确定]按钮淡入过程淡出过程●淡入(1)单击按钮●淡出(1)单击按钮音频的采集和处理音频的合成(2)单击[Copy]按钮，获取声音素材(5)鼠标左键单击波表，确定合成开始位置(1)在文件1中设定编辑区域(7)调整合成素材的音量(4)打开文件2(6)单击[Mix]按钮●[操作步骤](8)单击[确定]按钮(3)关闭文件1●被合成的素材应采样频率一致，格式相同音频的采集和处理音频处理实例带回声的语音与乐曲的合成调入wav格式的语音为语音添加回声剪贴板复制到剪贴板关闭语音窗口调入乐曲淡入淡出调整音量保存合成剪贴板返回