聲音及其處理

1、聲音處理技術,1 聲音的概念 1.1 音頻信號 1.2 聽覺感知特征 1.3 多聲道聲音2 音頻編碼與文件類型 2.1 音頻編碼 2.2 常見音頻文件格式3 音頻獲取技術 3.1 錄音機獲取音頻,,,3.2音頻文件轉(zhuǎn)換4 音頻編輯軟件 1 Audition基本操作 2 Audition高級操作 3 Audi

2、tion應用示例5 MIDI原理與應用 5.1 MIDI的技術原理 5.2 MIDI應用,聲音處理技術,1 聲音概念2 音頻編碼與文件類型3 音頻獲取技術4 音頻編輯軟件5 MIDI原理與應用,1 聲音概念,1.1 聲音信號1.2 聽覺感知特征1.3 多聲道聲音,1.1 聲音信號,聲音是壓力發(fā)生快速變化的現(xiàn)象，空氣的大氣壓力保持著恒定不變的某種狀態(tài)時就沒有聲音了。壓力變化傳播到我

3、們的耳朵時，我們就聽到了聲音。當空氣壓力發(fā)生百萬分之一的變換時人的耳朵就能聽到聲音，空氣的震蕩快于每秒20次、且慢于每秒2萬次時，人耳可以感知其振動，聽到聲音。,,,,,1.1 聲音信號,空氣的振動引發(fā)聲波，聲波進入人耳，到達鼓膜，使鼓膜發(fā)生振動。鼓膜的振動通過耳小骨和淋巴液傳遞到“基底膜”，最終引起有毛細胞的纖毛振動，變成神經(jīng)細胞信號。這種信號傳遞到大腦，我們便感知到了聲音信號。大腦對聲音信號進行解讀，人就獲得了聽覺信息。,人耳的

4、結(jié)構(gòu),1.1 聲音信號,空氣的振動引發(fā)聲波，聲波進入人耳，到達鼓膜，使鼓膜發(fā)生振動。鼓膜的振動通過耳小骨和淋巴液傳遞到“基底膜”，最終引起有毛細胞的纖毛振動，變成神經(jīng)細胞信號。這種信號傳遞到大腦，我們便感知到了聲音信號。大腦對聲音信號進行解讀，人就獲得了聽覺信息。,1.1 聲音信號,正在發(fā)聲的物體叫聲源，聲源產(chǎn)生聲波。聲波是縱波。只含有一種震蕩頻率的波產(chǎn)生的聲音叫單音。更過情況下，許多不同頻率、不同幅度的聲波同時存在，發(fā)生疊加

5、，這樣的聲波產(chǎn)生的聲音是復合音。,聲音的波形,1.1 聲音信號,1.1 聲音信號,聲波具有普通波的物理特征，可以發(fā)生折射、反射、衍射等物理過程。聲波具有連續(xù)性，是模擬信號。,1.1 聲音信號,聲音的基本聽覺特征有三：響度(loudness)音調(diào)(pitch) 音色(music quality),1.1 聲音信號,響度是人主觀上感覺聲音的大小，由聲波的振幅決定，振幅越大響度越大。響度的單位是分貝(dB)。當聲音弱到人耳剛

6、剛能聽到時的聲音響度為“聽閾”，聽閾是隨頻率而改變的，不同頻率的聽閾值不同。另一種極端的情況是聲音太響，使人耳感到疼痛。當聲音的頻率為3-5KHz時，聽閾數(shù)值最小。此時人耳對聲音非常敏感。,1.1 聲音信號,,人耳可聽最小響度曲線,1.1 聲音信號,音調(diào)是聲音的高低，由頻率決定同時也與聲音強度有關。人耳聽覺范圍是20～20000 Hz，人的發(fā)聲頻率約為85～11000Hz。對一定強度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對一定頻率的

7、純音、低頻純音，音調(diào)隨聲強增加而下降，高頻純音的音調(diào)隨強度增加而上升。,1.1 聲音信號,低于2000Hz純音的音調(diào)隨強度的增加而下降，高于3000Hz純音的音調(diào)隨強度的增加而上升。音調(diào)的單位是美(mel)。取頻率1000Hz、聲壓級為40分貝的純音的音調(diào)作標準，稱為1000美。另由一個純音，聽起來音調(diào)高一倍，稱為2000美，調(diào)子低一倍的稱為500美，由此可建立起整個可聽頻率內(nèi)的音調(diào)標度。,1.1 聲音信號,音調(diào)還與聲音持續(xù)時間

8、長短有關。非常短促(毫秒級或更短)的純音，只能聽到像打擊或彈指那樣的“喀嚓”一響，感覺不出音調(diào)。持續(xù)時間10-50毫秒時，聽起來覺得音調(diào)是由低到高連續(xù)變化的。超過50毫秒時，音調(diào)就穩(wěn)定不變了。樂音(復音)的音調(diào)更復雜些，一般可認為主要由基音的頻率來決定。,1.1 聲音信號,音調(diào)控制就是人為地改變信號里高、低頻成分的比重，以滿足聽者的愛好、渲染某種氣氛、達到某種效果、補償揚聲器系統(tǒng)及放音場所的音響不足等目標。,1.1 聲音信號

9、,音色：發(fā)音體振動的基本頻率稱基音，此外還伴隨有許多更高頻率的、振幅較小的聲音諧波，稱泛音。泛音的多寡及泛音之間的相對強度決定了特定的音色。音色是音樂中極為吸引人、能直接觸動感官的重要表現(xiàn)手段。人耳具有很好的區(qū)分音色的能力。,1.1 聲音信號,音色不同，即使在同一音高和同一聲音強度的情況下，也能區(qū)分出是不同的聲音?？梢哉J為聲音包含樂音和噪音，樂音由源音和節(jié)拍構(gòu)成，源音的特征有音調(diào)、響度和音色，音色由純音、變換和混合方式?jīng)Q定。,

10、1.1 聲音信號,波形和音色密切相關，確定的波形具有確定的音色。而同一種音色可能有多種波形。兩個截然不同的波形，但頻譜卻是一樣的，因為頻譜關系不表示波形的相位。人的聽覺對相位沒有感覺，所以這兩種不同波形聲音聽上去可能是一樣的。,1.1 聲音信號,聲音質(zhì)量的評價是一個很困難的問題。聲音質(zhì)量兩種基本的度量方法：客觀質(zhì)量度量和主觀質(zhì)量度量。聲音客觀質(zhì)量主要用信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）來度量。主觀質(zhì)

11、量評價最常用的方法是MOS（Mean Opinion Score，平均意見得分）。,1.2聽覺感知特征,人的聽覺系統(tǒng)非常復雜人耳聽覺感知還受到心理因素的很大影響。人耳對響度、音高的感知特征和掩蔽效應可以直接應用于聲音數(shù)據(jù)的壓縮編碼過程。,1.2聽覺感知特征,1．對響度的感知聲音的響度就是聲音的強弱。在物理上，聲音的響度使用達因/平方厘米(聲壓)或瓦特/平方厘米(聲強)的單位進行客觀測量。心理上主觀感覺聲音強弱使用響度級“pho

12、n”或“sone”來度量。以上這兩種感知聲音強弱的測量概念完全不同，但又有一定的聯(lián)系。聽閾：當聲音弱到人的耳朵剛剛可聞時的聲音強度。痛閾：聲音強到使人耳感到疼痛。在“聽閾—頻率”曲線和“痛閾—頻率”曲線之間的區(qū)域是人耳的聽覺范圍。,,“聽閾—頻率”曲線,1.2聽覺感知特征,2.對音高的感知客觀上用頻率來表示聲音的音高，其單位是Hz。主觀感覺的音高單位則是“Mel”。測量音高時以40dB聲強為基準，并由主觀感覺來確定。測量主觀

13、音高時，讓實驗者聽兩個聲強級為40dB的純音，固定其中一個純音的頻率，調(diào)節(jié)另一個純音的頻率，直到他感到后者的音高為前者的兩倍，就標定這兩個聲音的音高差為兩倍。,,“音高—頻率”曲線,1.2聽覺感知特征,3．聲音的掩蔽效應（1）頻域掩蔽對于頻率相近的聲音，響度高的阻礙另一個響度較低聲音的聽覺感知的現(xiàn)象，稱為頻域掩蔽效應。（2）時域掩蔽當聲音與其回聲之間時間差很小時，回聲是聽不到的。這說明，在時間上相鄰的聲音之間有掩蔽現(xiàn)象，稱為時域

14、掩蔽。,,頻域隱蔽,,時域掩蔽,1.2聽覺感知特征,（3）聲音感知特性與MPEG聲音編碼MPEG聲音編碼指MPEG-1 Audio、MPEG-2 Audio和MPEG-2 AAC聲音編碼。MPEG聲音編碼進行數(shù)據(jù)壓縮編碼的主要依據(jù)是人耳朵的聽覺特性，據(jù)此建立“心理聲學模型” 。心理聲學模型的一個基本依據(jù)是聽覺系統(tǒng)中存在一個聽覺閾值電平，低于這個電平的聲音信號聽不見(即響度太小的聲音聽不見)，因此就可以把這部分聲音信號去掉。心理聲

15、學模型的另一個基本依據(jù)是聽覺掩飾特性，據(jù)此對聽覺閾值電平進行自適應調(diào)節(jié)。聲音壓縮算法確立這種特性的模型，用以消除聲音數(shù)據(jù)的冗余，實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。,1.3 多聲道聲音,人類的耳朵能夠判別出聲波到達左右耳的相對時差和音強，能夠判別聲音的來源。對于多聲道聲音，不僅能產(chǎn)生更多的聲音細節(jié)，還能感知到音源的位置、位置移動、變化、音源距離等情況，有關聲音在聲場空間中產(chǎn)生的效果，也稱為三維音效。多聲道系統(tǒng)之所以能夠產(chǎn)生如此的聽音效果是由人耳聽音特征和

16、耳輪結(jié)構(gòu)所決定的。人的雙耳在聽到聲音的同時，還能識別出某個聲源與人的左右耳距離的差異造成的時間差異，識別出聲音到達左右耳時的強度差別。,1.3 多聲道聲音,耳間時間差和耳間強度差是人耳聲音定位的主要線索。三維音效產(chǎn)生過程中耳廓也起到了重要作用。實際應用中，常見的多聲道音頻系統(tǒng)是5.1聲道和7.1聲道系統(tǒng)。,1.3 多聲道聲音,,5.1聲道系統(tǒng),1.3 多聲道聲音,,,7.1聲道系統(tǒng),1.3 多聲道聲音,3．環(huán)繞音效環(huán)繞音效使聆聽

17、者感到聲音是來自四面八方的，聆聽者獲得被四面八方的聲音包圍的感覺。環(huán)繞音效大多都是用于觀賞電影之用。DVD需要5.1聲道系統(tǒng)要將影片中的音場效果表現(xiàn)出來。電子游戲中使用5.1聲道系統(tǒng)產(chǎn)生音效來實現(xiàn)定位等3維音效。Dolby Digital 5.1，即杜比數(shù)碼是美國杜比實驗室開發(fā)的環(huán)繞音效技術。,1.3 多聲道聲音,DTS(Digital Theater System)數(shù)字劇院系統(tǒng)也是廣為應用的多聲道音效技術。THX是美國導演喬

18、治.盧卡斯提出的電影院聲音播放技術標準。,1.3 多聲道聲音,Hi-Fi高保真系統(tǒng)Hi-Fi(High-Fidelity)高保真是指“與原來的聲音高度相似地重放聲音”，目前尚沒有嚴格定義。Hi-Fi無止境。,2 音頻編碼與文件類型,2.1 音頻編碼2.2 常見音頻文件格式,2.1 音頻編碼,1.MPEG-1音頻編碼MPEG-1音頻編碼依靠心理聲學模型進行數(shù)據(jù)壓縮編碼MPEG-1將聲音中聽不清或聽不到的那些聲音信息所對應的數(shù)據(jù)去

19、除掉，使得聲音數(shù)據(jù)得以壓縮。心理聲學模型對數(shù)據(jù)壓縮率和編碼后的聲音質(zhì)量起著關鍵作用。MPEG-1是有損音頻壓縮編碼MPEG-1編碼器(數(shù)據(jù)壓縮)、解碼器(解壓縮、播放)可以使用硬件或軟件實現(xiàn)。,2.1 音頻編碼,2．MPEG-2音頻編碼MPEG-2標準委員會定義了兩種音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼，一種為MPEG-2 Audio，另一種為MPEG-2 AAC。MPEG-2 Audio與MPEG-1 Audio兼容MPEG-2 AAC(Ad

20、vanced Audio Coding)與MPEG-1聲音編碼不兼容，又稱為非后向兼容MPEG-2 NBC(Non-BC)標準。AAC標準定義了三種配置：基本配置、低復雜性配置和可變采樣率配置。,2.1 音頻編碼,3．MPEG-4音頻編碼MPEG-4 Audio標準可集成從話音到高質(zhì)量的多通道聲音，從自然聲音到合成聲音。（1）自然聲音編碼（2）參數(shù)編碼器（3）編碼激勵的線性預測編碼器CELP（4）T/F編碼器（5）新型的結(jié)

21、構(gòu)音頻標準(合成語音編碼)（6）合成/自然混合編碼,2.1 音頻編碼,Dolby AC-3編碼杜比公司1968年成立，Dolby音頻數(shù)據(jù)編碼是他的核心技術和產(chǎn)品。Dolby AC3編碼的動態(tài)范圍至少可達20bit，頻響范圍為20Hz-20kHz±0.3dB，低音通道的頻響范圍為20-120Hz ±0.3dB。采樣頻率可為32kHz、44kHz或48kHz，比特率可變。典型值為384 kbps (5.1聲道家用數(shù)

22、字環(huán)繞聲系統(tǒng))和192kbps(雙聲道立體聲系統(tǒng))，最高為640kbps。,2.2 常見音頻文件格式,1．WAV文件格式由微軟和IBM開發(fā)的WAV文件格式在廣泛應用于Windows系統(tǒng)中，其影響力從Windows伊始至今。WAV格式可以存儲多種不同編碼的聲音數(shù)據(jù)，但常用于存放1-2聲道的PCM編碼聲音數(shù)據(jù)，不進行壓縮編碼，可以保持原始數(shù)據(jù)的最好音質(zhì)。,2.2 常見音頻文件格式,2．MP3文件格式MP3文件格式是現(xiàn)今應用最多的文件格式

23、，是專門用于存儲MP3編碼聲音數(shù)據(jù)的文件格式。在MP3文件格式中加入了ID3V1和ID3V2標簽，借以提供版權(quán)聲明。MP3歌曲文件內(nèi)不帶有歌詞?？梢栽谕獠颗浜弦粋€文本格式的歌詞文件，兩個文件配合，可以使音頻播放軟件邊唱邊同步顯示歌詞內(nèi)容。歌詞文件常見的是Lrc格式。,2.2 常見音頻文件格式,3.WMA(Windows Media Audio)文件格式2000年，隨著Windows Media Player7的發(fā)布，微軟將ASF改造

24、為WMA和WMV格式。WMA成為了是微軟使用的自有音頻文件格式。WMA支持流媒體應用方式，支持可變碼流率技術，支持有損和無損數(shù)據(jù)壓縮編碼技術，支持微軟的DRM 內(nèi)容數(shù)字版權(quán)加密保護技術。WMA數(shù)據(jù)壓縮比為18:1，高于MP3。使用Windows Media Player程序可以進行WMA格式聲音信息的壓縮編碼和播放，也可以在其它應用軟件中進行壓縮編碼和播放。,2.2 常見音頻文件格式,CDA文件格式CDA文件格式只是一種習慣的說

25、法。CD唱片中的聲音按照音軌的方式記錄在CD光盤上，其設計的應用方式與計算機系統(tǒng)無關，更不存在文件格式之說了。在Windows XP等操作系統(tǒng)中，微軟將CD唱片的每一個音軌名映射為一個文件名，其文件類型為.CDA，實際上這只是一個指向CD音軌的地址指針。CD唱片中的聲音數(shù)據(jù)不可能進行文件方式的任何操作，只能直接讀出來播放，或用抓音軌的方式將其復制到計算機中。,2.2 常見音頻文件格式,5．APE和FLAC文件格式APE和FLAC

26、都是無損壓縮音頻文件格式，兩者壓縮比基本相同，大約是一半，編碼速度相差無幾，壓縮技術都是開源的，是免費的技術。APE是Monkey's Audio軟件提供的文件格式。FLAC是基于Unix系統(tǒng)內(nèi)核而開發(fā)的自由音頻壓縮編碼，免費開放格式的源碼，支持多數(shù)操作系統(tǒng)，提供開發(fā)工具。使用Monkey‘s Audio、foobar2000、千千靜聽等可以制作和播放這些文件。,2.2 常見音頻文件格式,6．MIDI文件格式專用于存儲M

27、IDI音樂樂譜編碼的文件格式。其數(shù)據(jù)可以經(jīng)過代碼轉(zhuǎn)換后，用于手機鈴聲。,3音頻獲取技術,3.1錄音機獲取音頻3.2音頻文件轉(zhuǎn)換,3.1錄音機獲取音頻,利用Windows的錄音機應用程序可獲取數(shù)字化音頻。在錄制聲音前，首先進行準備工作，在Windows控制面板中找到“聲音和音頻設備”屬性對話框，選中“將音量圖標放入任務欄”，并去除“靜音”。 然后，點擊設備音量中“高級”按鈕，在“音量控制”窗口中選“選項” -> “屬性” ->

28、; “麥克風”(否則不能進行話筒錄音)，并取消“靜音”設置。,3.1錄音機獲取音頻,,,選中“麥克風”,3.1錄音機獲取音頻,,,“聲音和音頻設備”屬性對話框,3.1錄音機獲取音頻,1．啟動錄音程序,,3.1錄音機獲取音頻,2．錄音操作啟動“錄音機”程序后，單擊“錄制”按鈕就可以開始錄音，錄音結(jié)束或單擊“停止”按鈕，打開另存文件窗口，選擇文本路徑，輸入文件名，按確定按鈕結(jié)束錄音操作。單擊“伯方”按鈕就可以播放錄制的聲音文件。,3.1錄

29、音機獲取音頻,3.錄音參數(shù)設置,,通過選擇聲音質(zhì)量可以確定采樣參數(shù),3.1錄音機獲取音頻,,,直接選擇確定采樣參數(shù),3.1錄音機獲取音頻,,,選擇聲音編碼的種類,3.1錄音機獲取音頻,聲音的合成在使用錄音機程序錄制多個音頻素材文件后，常常需要將素材文件進行混合和拼接。Windows“錄音機”程序提供了將兩個或多個WAV文件混合和拼接的功能。如要將兩個WAV文件拼接成更長的聲音文件的操作與混音操作類似，只需在播放一個音頻文件的適當位置

30、，單擊“停止”按鈕，然后選擇“編輯”→“插入文件”命令，在彈出的窗口中選擇拼接的音樂文件，單擊確定按鈕就可以將這個聲音文件從當前位置插入到第一個聲音文件中。重復此操作，可以將多個音頻文件拼接到一起。,3.2音頻文件轉(zhuǎn)換,1．Windows Media Player對音頻數(shù)據(jù)進行編碼壓縮時需要使用一個高音質(zhì)的音源，CD光盤中的高保真聲音非常適合使用。抓音軌Exact Audio Copy軟件的主界面。,,EAC軟件主界面,3.2音頻

31、文件轉(zhuǎn)換,Windows Media Player抓音軌，并編碼為WMA文件的操作步驟如下：第1步，勾選要抓取的音軌。,3.2音頻文件轉(zhuǎn)換,第2步，選擇編碼種類,3.2音頻文件轉(zhuǎn)換,第3步，選擇碼流率。,3.2音頻文件轉(zhuǎn)換,第4步，在主菜單中的“翻錄”項下,3.2音頻文件轉(zhuǎn)換,第5步，點擊“開始翻錄”按鈕，即可啟動抓音軌和編碼過程。第6步，為了下一步工作需要，再將同一音軌制作成WAV格式的文件。,3.2音頻文件轉(zhuǎn)換,2．Lame程序

32、應用Lame編碼器程序是MP3編碼器引擎。除固定碼流率編碼CBR(Constant BitRate)外，Lame還可以進行動態(tài)碼流率VBR(Variable Bitrate)和平均碼流率ABR(Average Bitrate)編碼。在開始編碼前還可以輸入ID3版權(quán)信息標簽，這些信息編碼后一起存入MP3文件中。如選擇VBR動態(tài)碼流率編碼，則MP3文件播放時會在一些播放軟件窗口中可以看到其碼流率在不斷變化(例如winamp程序)。,3

33、.2音頻文件轉(zhuǎn)換,3.APE和FLAC編碼程序Monkey’s Audio或AWMA Workshop可實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)無損壓縮編碼操作，可壓縮為APE或FLAC編碼格式文件。Monkey’s Audio軟件可進行APE編碼和APE格式文件播放。AWMA Workshop軟件提供的參數(shù)設置功能，實現(xiàn)APE和FLAC無損編碼，也可以用來進行其它數(shù)據(jù)壓縮編碼操作。,,Monkey s Audio程序,,AWMA Workshop程序,4

34、音頻編輯軟件,1Audition基本操作2 Audition高級操作3 Audition應用示例,1Audition基本操作,數(shù)字音頻編輯是非線性編輯。非線性編輯是相對于模擬聲音信號的編輯過程(線性編輯)而言的，是依靠計算機技術、數(shù)字處理技術而實現(xiàn)音頻編輯技術、方法和應用過程。,1Audition基本操作,1．非線性編輯(Nonlinear Edit）非線性編輯系統(tǒng)的技術理論涉及到計算機軟硬件技術，數(shù)字信號處理技術，多媒體技術等

35、。非線性編輯在計算機技術的支持下，充分運用數(shù)字處理技術的研究成果，其編輯效果變換無窮，多姿多彩的得到應用。,1Audition基本操作,非線性編輯系統(tǒng)特點如下：從原理看，視頻編輯、音頻編輯是相同的，只是編輯對象、具體編輯操作內(nèi)容不同。非線性編輯工作主要使用軟件方法實現(xiàn)。非線性編輯過程，特別是視頻編輯中，會產(chǎn)生非常大的計算工作量，需要配置大型計算機系統(tǒng)。從非線性編輯系統(tǒng)的作用看，它能集多軌錄音、多路音頻切換、特效、編輯機、調(diào)音臺、

36、MIDI創(chuàng)作等工作于一身。非線性編輯系統(tǒng)的優(yōu)點是無磁頭和機械磨損，無復制損耗，編輯、特技、配音可同時進行或修改，視頻節(jié)目共享，實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)同創(chuàng)作。,1Audition基本操作,2．Audition音頻編輯處理軟件1997年美國Syntrillium公司發(fā)表了多軌音頻制作軟件Cool Edit Pro 1.0。2002年1月發(fā)布Cool Edit Pro 2.0版。2003年5月Adobe收購了Cool Edit Pro軟件，將其

37、改名為Adobe Audition 1.0。2006年1月Adobe Audition升至2.0版。2007年11月發(fā)布Adobe Audition 3.0版。新功能支持虛擬樂器VSTi, 增強的光譜編輯, 重新設計的多軌使用者界面，新音效等，由音頻工作站變?yōu)橐魳饭ぷ髡尽?1Audition基本操作,Audition具有的基本技術特征：按時間線方式工作，支持128條音軌、多種音頻特效、多種音頻格式，可以很方便地對音頻文件進行修改、

38、合并。提供了高級混音、編輯、控制和特效處理能力，允許用戶編輯個性化的音頻文件、創(chuàng)建循環(huán)。支持實時特效、環(huán)繞聲、分析工具、MIDI、視頻功能。,1Audition基本操作,,1Audition基本操作,1．Audition工作界面2.參數(shù)設置3.文件操作錄音（1）單軌錄音（2）多軌錄音（3）循環(huán)錄音（4）穿插錄音,1Audition基本操作,5．簡單編輯操作對音頻數(shù)據(jù)進行選定、復制、粘貼、剪切、移動、刪除、靜音等編輯操

39、作是Audition最基本的功能。,2 Audition高級操作,1．聲音的連接操作,2 Audition軟件基礎,2．混音處理,2 Audition軟件基礎,3．幅度調(diào)整和淡入淡出操作,2 Audition軟件基礎,3．幅度調(diào)整和淡入淡出操作,2 Audition軟件基礎,噪音處理,,,（a）去噪菜單項 （b）噪聲聲稱菜單項,2 Audition軟件基礎,降噪器對話窗口,2 Audition軟件基礎,5．其它常用音頻處理、音

40、效處理功能(1)音頻波形的顛倒、反轉(zhuǎn)、靜音處理這三項處理操作首先要選中一段聲音波形，然后在“效果”菜單或選項卡中選擇相應的操作。顛倒處理反轉(zhuǎn)處理靜音處理,2 Audition軟件基礎,(2)音頻波形幅度處理選中一段聲音波形后，再到“效果”菜單或選項卡中選擇相應的操作。這些操作在最終完成前都可以先試聽。放大處理音頻波形壓縮處理音頻波形限制處理音頻波形包絡處理音頻波形標準化處理,2 Audition軟件基礎,(3)

41、延音類效果器模擬延遲效果器回聲效果器房間回音效果器,2 Audition軟件基礎,(4)濾波器濾波器是利用衰減作用來去除聲音波形中的某些頻率成分，也使某些頻率成分的相位發(fā)生變化，使波形產(chǎn)生失真，以達到某種特殊的聲波處理效果。圖示均衡器，也叫EQ均衡器，用于對音頻信號中不同的頻率段進行增益或衰減的工具，屬于濾波器。參數(shù)均衡器，功能與圖示均衡器相同，但調(diào)節(jié)方式變得不那么直觀，其可優(yōu)點在于可以進行更為精細的調(diào)節(jié)?？焖贋V波(均

42、衡)器，通過選擇其中預置的均衡效果，實現(xiàn)快速均衡器操作。動態(tài)均衡器，其對不同頻率信號的衰減程度與時間有關，是更為高級的濾波器。其中包含了許多預制效果。 圖4-62 動態(tài)均衡器Audition提供的一些高品質(zhì)效果的濾波器如科學均衡器、分段(階式)濾波器和快速傅里葉(FFT)濾波器等，其中關聯(lián)了許多信號處理算法，使用者需要具有信號處理的理論知識，對于普通使用者不必了解其原理，通過試用、試聽這些濾波器的效果來選擇使用這些功能。Audi

43、tion是一個音頻數(shù)據(jù)編輯、加工、處理的軟件工具，更是一個音頻作品的創(chuàng)作工具。應用中，把其中的各種功能綜合地、交織地加以運用，隨心所欲地調(diào)整音頻參數(shù)，就能創(chuàng)作出獨一無二的音頻作品，其音效也可能是世間沒有過的。為了做出某種聲音效果，其實現(xiàn)的方法、手段也是多樣化的而非單一的。要用好Audition這個軟件工具，更為重要的在于應用者對聲音的理解、感受、想象，還要對Audition的熟悉，如能掌握聲音信號處理的物理學原理和數(shù)學原理將更好。,3

44、Audition應用示例,制作配樂散文：先選擇一篇散文作品，根據(jù)其內(nèi)容與個人的理解，以及個人的藝術意愿，構(gòu)思出本音頻作品的表演腳本，設計出藝術表現(xiàn)方式和表現(xiàn)手段，準備好充足的文字和音頻素材，應用Audition進行創(chuàng)作。,3 Audition應用示例,具體操作如下：1.建立一個新的會話2.散文錄音編輯音頻素材去除音頻數(shù)據(jù)中空白無聲部分去除錄音時的噪音3.進行音頻素材的合成將多個音頻素材加入到多個音軌上調(diào)整各段音頻的時間關

45、系調(diào)整各段音頻的音量關系加入更多的音效5.縮混操作,5 MIDI原理與應用,5.1 MIDI的技術原理5.2 MIDI應用,5.1 MIDI的技術原理,1．什么是MIDI？MIDI是Musical Instrument Digital Interface（樂器數(shù)字接口）的縮寫。MIDI是一種國際標準，是計算機和MIDI設備之間進行信息交換的一整套規(guī)則，包括記錄、表示、重放樂音，控制電子樂器設備，以及各種電子樂器之間傳送數(shù)據(jù)的

46、通信協(xié)議。MIDI音頻是將電子元器件盤上的彈奏信息記錄下來，包括鍵名、力度、時值長短等，是樂譜的一種數(shù)字是描述。當需要播放的時候，只需要從相應的MIDI文件中讀出MIDI消息，生成所需要的聲音波形，然后經(jīng)放大由揚聲器輸出。,,5.1 MIDI的技術原理,MIDI設備是處理MIDI音頻所需要的硬件，主要包括：MIDI端口、MIDI鍵盤、音序器和合成器。音序器（Sequencer）用于記錄、編輯、播放MIDI的聲音文件，音序器有硬件和

47、軟件兩種形式。合成器用于解釋MIDI文件中的指令符號，生成所需要的聲音波形，放大后由揚聲器輸出。MIDI合成方式主要有調(diào)頻合成和波表合成。,5.1 MIDI的技術原理,2.MIDI音樂符號和時間關系MIDI系統(tǒng)中只能描述和處理音樂數(shù)據(jù)。樂譜上的樂符是有限多個符合的集合，音樂的樂譜是由這有限個符號按照時間順序組合而成的，樂符的排列順序、時間關系決定了音樂的旋律。MIDI系統(tǒng)按照時間順序記錄樂譜符號，就可以實現(xiàn)記錄樂譜的功能。對于

48、有限個樂譜符號，可以將其編碼，樂譜中各個音符的持續(xù)時間長度也采用此方法編碼表示。樂譜中的各個樂符依照其演奏的時間順序進行記錄，樂符的持續(xù)時間也同時使用相應的編碼進行記錄，這就可以用MIDI方式將樂譜完整地記錄下來，表示出來。MIDI演奏時按照記錄時的先后順序讀出編碼，送給電子琴，就可以再現(xiàn)樂音了。,5.1 MIDI的技術原理,3．音樂演奏時如何產(chǎn)生樂音？一個樂譜可以使用各種不同的樂器演奏。但一首樂曲通常需要指定演奏的樂器名稱，也常使

49、用多件樂器共同配合演奏。樂器的種類是有限的，將每種不同的樂器進行數(shù)字編號，就可以表示和區(qū)分不同名稱的樂器了。數(shù)字編號可以直接在計算機、電子琴等數(shù)字系統(tǒng)中使用。為了防止樂器發(fā)生張冠李戴，樂器的名稱的編號必須有統(tǒng)一的標準。樂器編號的統(tǒng)一標準有GS、GM和XG。,5.1 MIDI的技術原理,MIDI音源樂譜本身不能發(fā)音，演奏樂譜必須至少有一件樂器。樂器是發(fā)聲裝置，是音源。不同音階的樂音振動的頻率不同，但某個特定階振動的頻率卻有定值。對

50、于不同樂器，各音階的基本振動頻率是相同的，各音階的聲音波形上所附加高頻諧波成分的頻率、幅度等不同，由此產(chǎn)生了不同樂器的音色。即不同樂器音色不同，是因其樂音波形上所附加的高頻諧波成分不同所致。,5.1 MIDI的技術原理,MIDI演奏(發(fā)聲)時必須使用音源。音源的質(zhì)量決定的發(fā)音的質(zhì)量。MIDI音源有兩種實現(xiàn)方法：頻率合成(FM)法和波表法波表法又可分為硬波表和軟波表,5.1 MIDI的技術原理,（1）頻率合成(Frequency

51、Modulation)法經(jīng)過實驗分析可知道各種樂器聲音波形的諧波成分及相關參數(shù)。當需要發(fā)出某個樂器的樂音時，先根據(jù)具體樂音符號編碼確定其基本振動頻率，再根據(jù)樂器的已知諧波參數(shù)，計算出復合波形的波形數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)化、濾波、放大后，就可發(fā)出相應的樂音了。這種利用公式計算制作音源的方法，叫做FM頻率合成法。,5.1 MIDI的技術原理,（2）波表(WAVE TABLE)法制作波表時將不同種類樂器的真實聲音用數(shù)字化技術高保真地錄

52、制下來，每種樂器有一組數(shù)據(jù)，多個樂器聲音數(shù)據(jù)的集合存貯為一個波表。演奏時，根據(jù)MIDI記錄的樂曲信息向波表發(fā)出指令，從“表格”中實時地逐一找出對應樂器的樂音波形數(shù)據(jù)，調(diào)整其頻率和幅度，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器，發(fā)出聲音。,5.2 MIDI應用,MIDI技術是從電子樂器發(fā)展起來的，其應用首先是在電子音樂領域應用。但由于有了計算機的參與，今日之電子音樂已非過去的電子音樂，更非傳統(tǒng)音樂可比。MIDI技術應用可以實現(xiàn)表示和存儲樂譜，將樂器演奏的樂譜進行