音頻制作技術(shù)基礎(chǔ)

1、楊 楠新聞傳播實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中國(guó)人民大學(xué)新聞學(xué)院音頻制作傳播技術(shù)音頻制作傳播技術(shù)音頻制作傳播技術(shù)音頻制作傳播技術(shù)音頻制作基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)音頻制作基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)1Cool edit音頻編輯軟件的使用音頻編輯軟件的使用2一、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)二、數(shù)字錄音技術(shù)二、數(shù)字錄音技術(shù)三、聲卡三、聲卡四、傳聲器（話筒）四、傳聲器（話筒）五、錄音環(huán)境聲學(xué)中的幾個(gè)概念五、錄音環(huán)境聲學(xué)中的幾個(gè)概念六、主要音頻制作軟件介紹六、主要音頻制作軟件介紹音頻制作基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)音頻制作基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)1（一）聲音的物理屬性（一）聲音的物理屬性 （二）人耳的聽(tīng)覺(jué)特性（二）人耳的聽(tīng)覺(jué)特性一、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)1、聲音

2、的產(chǎn)生與傳播、聲音的產(chǎn)生與傳播（1）聲音的產(chǎn)生）聲音的產(chǎn)生（2）聲音的傳播）聲音的傳播2、聲音大小的度量、聲音大小的度量 （1）聲壓和聲功率）聲壓和聲功率（2）聲壓級(jí)和分貝幅）聲壓級(jí)和分貝幅1、人耳的聽(tīng)覺(jué)特征、人耳的聽(tīng)覺(jué)特征（1）人耳聽(tīng)音的頻率范圍）人耳聽(tīng)音的頻率范圍（2）人耳聽(tīng)音的響度范圍）人耳聽(tīng)音的響度范圍（3）人耳聽(tīng)音的頻率特點(diǎn)）人耳聽(tīng)音的頻率特點(diǎn)（4）頻域界定和音質(zhì)描述）頻域界定和音質(zhì)描述（5）均衡調(diào)整）均衡調(diào)整2、聲音的三要素、聲音的三要素（1）響度）響度（2）音調(diào)）音調(diào)（3）音色）音色（一）聲音的物理屬性（一）聲音的物理屬性聲波傳播示意圖1、聲音的產(chǎn)生與傳播 （1）聲音的產(chǎn)生振動(dòng)振

3、動(dòng)頻率頻率f=1/T(單位：赫茲)復(fù)合聲描述聲音信號(hào)的參數(shù)1、兩個(gè)基本參數(shù)：頻率（f）和振幅(A)2、帶寬：表示組成復(fù)合信號(hào)的頻率范圍2、聲音的傳播 聲音傳播的實(shí)質(zhì)是機(jī)械振動(dòng)或氣流擾動(dòng)而引起的周?chē)橘|(zhì)發(fā)生的波動(dòng)。波動(dòng)有兩種形式，即橫向波動(dòng)橫波，和縱向疏密波動(dòng)縱波。 橫波：橫波：振動(dòng)方向與傳播方向垂直的波稱(chēng)為橫波橫波。 縱波：縱波：振動(dòng)方向與傳播方向平行的波稱(chēng)為縱波縱波。聲音的傳播o 有了聲源和介質(zhì)，聲音就可以傳播橫波與縱波聲音的感覺(jué)可聽(tīng)聲：可聽(tīng)聲：20Hz-20kHz次聲波：次聲波：20Hz超聲波：超聲波：20kHz聲音的傳播規(guī)律聲音的傳播完全遵守光的傳播規(guī)律，即入射、反射、折射、繞射和干涉。

4、 2、聲音大小的度量（1）聲壓和聲功率）聲壓和聲功率聲壓：介質(zhì)壓強(qiáng)的變化稱(chēng)為聲壓，聲壓的大小決定聲音的強(qiáng)弱聲壓：介質(zhì)壓強(qiáng)的變化稱(chēng)為聲壓，聲壓的大小決定聲音的強(qiáng)弱聞?dòng)颍喝硕芨杏X(jué)到的最小聲壓為聞?dòng)颍喝硕芨杏X(jué)到的最小聲壓為0.0002bar 是人耳可以聽(tīng)到的最低限是人耳可以聽(tīng)到的最低限痛域：人耳能夠承受的最高極限為痛域：人耳能夠承受的最高極限為200bar， 超過(guò)這個(gè)值，人耳就會(huì)感覺(jué)疼痛，所以叫做痛域。超過(guò)這個(gè)值，人耳就會(huì)感覺(jué)疼痛，所以叫做痛域。 （2）聲壓級(jí)和分貝）聲壓級(jí)和分貝聲壓級(jí)：人的聞?dòng)蚴锹晧杭?jí)：人的聞?dòng)蚴?.0002bar， 將其規(guī)定為聲壓級(jí)的基準(zhǔn)量，即將其規(guī)定為聲壓級(jí)的基準(zhǔn)量，即0d

5、B的值。的值。 則痛域則痛域200bar的聲壓級(jí)就是的聲壓級(jí)就是120dB。分貝：表示聲波強(qiáng)度分貝：表示聲波強(qiáng)度 表示輸入及輸出電平的高低。表示輸入及輸出電平的高低。（二）人耳的聽(tīng)覺(jué)特性1、人耳的聽(tīng)覺(jué)特征、人耳的聽(tīng)覺(jué)特征（1）人耳聽(tīng)音的頻率范圍）人耳聽(tīng)音的頻率范圍：20Hz20kHz在高頻端，隨著年齡的增長(zhǎng)對(duì)高頻的感受愈來(lái)愈弱。聽(tīng)音的上限頻率與個(gè)人的生理狀況有很大相關(guān)性，其中最突出的是人對(duì)高頻的感受能力，隨著年齡的增長(zhǎng)而減小。（2）人耳聽(tīng)音的響度范圍）人耳聽(tīng)音的響度范圍聞?dòng)蚵動(dòng)颍?dB (1kHz)是人們可以聽(tīng)到的最小的聲音強(qiáng)度值痛域痛域：超過(guò)120dB是引起痛感的最低聲強(qiáng)值動(dòng)態(tài)范圍：動(dòng)態(tài)范圍

6、：指最大聲音到最小聲音之間的響度范圍人耳聽(tīng)音的最大動(dòng)態(tài)范圍：120dB人類(lèi)語(yǔ)言的動(dòng)態(tài)范圍：40 dB左右音樂(lè)的動(dòng)態(tài)范圍：80 dB左右現(xiàn)代流行音樂(lè)的動(dòng)態(tài)范圍：大于80 dB（）人耳聽(tīng)音的頻率特點(diǎn)（）人耳聽(tīng)音的頻率特點(diǎn)人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的頻率范圍：20Hz20kHzo 其中敏感區(qū)域是：1kHz4kHzo 最敏感區(qū)域是：3kHz4kHzo 最敏感點(diǎn)是：3.4kHz 男聲男聲頻率范圍：80Hz500Hz 女聲女聲頻率范圍：100kHz1kHz 聲音的頻段聲音的頻段（4）頻域界定和音質(zhì)描述）頻域界定和音質(zhì)描述四個(gè)頻段四個(gè)頻段 低頻段： 150Hz以下 表示聲音的厚重程度 中低頻段：150-500Hz 表現(xiàn)聲音的

7、力度 中高頻段：500-5000Hz 表現(xiàn)聲音的亮度 高頻段： 5000 Hz以上 表現(xiàn)聲音的色彩超低音： 深 度低 音： 重 度中低音： 厚 度中 音： 力 度中高音： 亮 度次高音： 透明度高 音： 色 度特高音： 尖脆度八個(gè)音域（）均衡調(diào)整（）均衡調(diào)整o 單獨(dú)提升、衰減、切除各頻率成分音量o 突出不同樂(lè)器特征、美化音色o 使聲音在整體上更加均衡、聲音的三要素：響度、音調(diào)、音色（）響度（音量（）響度（音量）：響度是人對(duì)聲音強(qiáng)弱大小的主觀感受。它主要由聲波的振幅大?。晧杭?jí)）決定，且并與聲音的頻率和波形有關(guān)。（）音調(diào)（）音調(diào)（音高）：是指人耳對(duì)聲音高低的感覺(jué)。音調(diào)主要與聲音的基音頻率有關(guān)，基

8、音頻率高則音調(diào)高，基音頻率低則音調(diào)低。 （）音色（）音色（音質(zhì)）：音色即聲音的特色，是一種人們對(duì)聲音的主觀心理感覺(jué)，主要由聲音的頻譜結(jié)構(gòu)決定，即由聲音的基頻和諧波的數(shù)目以及它們之間的相互關(guān)系來(lái)決定。 鋼琴和黑管的頻譜圖（一）模擬音頻與數(shù)字音頻（一）模擬音頻與數(shù)字音頻、模擬音頻、模擬音頻、數(shù)字音頻、數(shù)字音頻（二）音頻信號(hào)數(shù)字化（二）音頻信號(hào)數(shù)字化、采樣、采樣、量化、量化、編碼、編碼二、數(shù)字音頻技術(shù)二、數(shù)字音頻技術(shù)（一）模擬音頻與數(shù)字音頻（一）模擬音頻與數(shù)字音頻、模擬音頻、模擬音頻是指通過(guò)拾音器（話筒）將機(jī)械振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換是指通過(guò)拾音器（話筒）將機(jī)械振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成在時(shí)間上連續(xù)變化的電信號(hào)，電信號(hào)以模

9、擬成在時(shí)間上連續(xù)變化的電信號(hào)，電信號(hào)以模擬電壓的幅度來(lái)表示聲音的強(qiáng)弱，以模擬電壓變電壓的幅度來(lái)表示聲音的強(qiáng)弱，以模擬電壓變化的頻率來(lái)表示聲音聲調(diào)的高低?；念l率來(lái)表示聲音聲調(diào)的高低。 模擬音頻信號(hào)o模擬音頻模擬音頻：電壓幅度在時(shí)間上連續(xù)變化的的電信號(hào)。、數(shù)字音頻、數(shù)字音頻時(shí)間和幅度都不連續(xù)的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)。數(shù)字音頻信號(hào)數(shù)字音頻信號(hào):是用一系列不連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)字來(lái)表示的音頻信號(hào)。是一個(gè)數(shù)據(jù)序列，在時(shí)間上只能是斷續(xù)離散的。數(shù)字音頻信號(hào)o數(shù)字音頻數(shù)字音頻 ：是一個(gè)數(shù)據(jù)序列。A/D 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換D/A 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換ADC(Analog to Digital Converter) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器DA

10、C(Digital to Analog Converter) 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器聲卡上的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（二）音頻信號(hào)的數(shù)字化、采 樣：每間隔一個(gè)時(shí)間段采集一 次聲音信號(hào)的幅度樣本、量 化：經(jīng)過(guò)采樣得到的脈沖序列信號(hào)在幅度上還是連續(xù)值，還需要對(duì) 其進(jìn)行階梯化處理，從而使其成為幅值離散的脈沖信號(hào)。 即把采樣得到的聲音信號(hào)幅度值變?yōu)橛邢迶?shù)量、有一定時(shí)間間隔的離散值。、編碼：把量化后的離散值（電壓或電流）轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼列的過(guò)程。 即按某種格式、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范把量化后的離散值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)碼列。 聲音的數(shù)字化主要包括采樣和量化還有編碼三個(gè)步驟：采樣量化編碼量化級(jí)量化位數(shù)8位256個(gè)量化值16位65536個(gè)量

11、化值（一）聲卡的（一）聲卡的歷史歷史（二）聲卡的（二）聲卡的功能功能（三）聲卡的（三）聲卡的組成組成（四）聲卡的（四）聲卡的分類(lèi)分類(lèi)三、聲三、聲 卡卡聲卡：聲卡：是是多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)中最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)中最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)聲波聲波/數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的一種相互轉(zhuǎn)換的一種硬件硬件。 誕誕 生生 發(fā)發(fā) 展展 現(xiàn)現(xiàn) 狀狀（一）聲卡的歷史（一）聲卡的歷史歷史上第一張聲卡 AdLib MOD-870324 (1987年)第一塊可以錄制數(shù)字波形音頻信號(hào)的聲卡Sound Blaster Proo 三維音頻技術(shù)：A3D EAXo AC97：Audio Codec規(guī)范o HD-Audio:

12、高保真音頻（High Definition Audio） 錄制和回放錄制和回放 模數(shù)模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換 聲音混合聲音混合 MIDI接口和音樂(lè)合成接口和音樂(lè)合成（二）聲卡的功能（二）聲卡的功能 數(shù)字信號(hào)處理器（DSP） 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC） 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 運(yùn)算放大器 插口、線性輸入（line in）、線性輸出(line out) MIDI接口（三）聲卡的組成部件（三）聲卡的組成部件 板卡式 集成式 外置式（四）聲卡的分類(lèi)（四）聲卡的分類(lèi)板卡式聲卡MAYA-44聲卡MAYA-44聲卡YAMAHA-724聲卡集成式聲卡外置式聲卡（一）傳聲器的分類(lèi)（二）傳聲器工作原理（三）傳聲器的特點(diǎn)（四

13、）傳聲器的選擇四、傳聲器四、傳聲器傳聲器又稱(chēng)為話筒，它是把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳聲器又稱(chēng)為話筒，它是把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種能量轉(zhuǎn)換器。的一種能量轉(zhuǎn)換器。 根據(jù)用途根據(jù)用途：1.通訊用傳聲器 2.專(zhuān)業(yè)錄音用（或廣播）傳聲器 3.測(cè)量用傳聲器 根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理： 1.電磁感應(yīng) 2.變動(dòng)電場(chǎng) 3.變動(dòng)電阻 根據(jù)能量轉(zhuǎn)換形式根據(jù)能量轉(zhuǎn)換形式： 1.電動(dòng)式 2.電容式 3.壓電式 4.電磁式等 根據(jù)其他特性根據(jù)其他特性： 1.有源型與無(wú)源型 2.無(wú)指向（全指向） 3.單指向（包括心形、超心形、超指向性） 4.雙指向（8字形）及可變指向 5.接觸式 6.無(wú)線傳聲器等（一）（一）傳聲傳

14、聲器的分類(lèi)器的分類(lèi) 電動(dòng)式電動(dòng)式傳聲器工作原理 電容電容式式傳聲器工作原理（二）（二）傳聲傳聲器工作原理器工作原理電動(dòng)式傳聲器 利用磁場(chǎng)中導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)式而工作 動(dòng)圈式傳聲器是電動(dòng)式傳聲器中一種最常用的傳聲器動(dòng)圈式傳聲器由振膜、音圈和磁鐵等構(gòu)成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)振膜受到聲壓作用時(shí)，引起振膜和音圈的振動(dòng)，音圈就會(huì)按照聲壓強(qiáng)度的大小往復(fù)運(yùn)動(dòng)切割磁力線，線圈中感應(yīng)出電流，產(chǎn)生輸出電壓。動(dòng)圈話筒結(jié)構(gòu)及工作原理動(dòng)圈式傳聲器結(jié)構(gòu)及工作原理電容傳聲器 電容傳聲器利用電容量變化產(chǎn)生電動(dòng)式而工作。電容傳聲器應(yīng)用靜電感應(yīng)原理，由振動(dòng)片和固定電極形成電容，利用振動(dòng)片的振動(dòng)使電容量發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)式。電容傳聲器結(jié)

15、構(gòu)及工作原理電容話筒結(jié)構(gòu)及工作原理 傳聲器的特點(diǎn) 傳聲器的特點(diǎn)（三）傳聲器的特點(diǎn)（三）傳聲器的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 穩(wěn)定可靠 噪聲小 使用方便 不需供電 靈敏度低 其瞬時(shí)特性較差 頻率響應(yīng)不夠?qū)拏髀暺鞯奶攸c(diǎn)：動(dòng)圈式傳聲器 靈敏度高 頻率響應(yīng)寬 動(dòng)態(tài)范圍廣 瞬態(tài)特性好 音質(zhì)優(yōu)美 易受外界震動(dòng)的影響 需要供電才能工作傳聲器的特點(diǎn)：電容式傳聲器 聲源的種類(lèi)和內(nèi)容聲源的種類(lèi)和內(nèi)容 聲源的強(qiáng)度聲源的強(qiáng)度 聲源的范圍聲源的范圍（四）傳聲器的選擇（四）傳聲器的選擇 語(yǔ)言錄音 音樂(lè)錄音 音響錄音 動(dòng)圈式話筒：適合響度較大的音響 強(qiáng)指向性電容器：靈敏度較高適合響度較小的音響 指向性傳聲器：適合拾取一個(gè)點(diǎn)聲源 全指向性

16、傳聲器：適合拾取一片聲源（一）（一）混響：混響：在聲源停止發(fā)聲后仍然存在的聲延續(xù)現(xiàn)象稱(chēng)為混響。 （二）（二）混響時(shí)間：混響時(shí)間：可以定義為室內(nèi)聲音已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，聲源停止發(fā)聲，平均聲能密度自原始值衰減60分貝所需的時(shí)間。 （三）混響的作用（三）混響的作用：判斷演奏環(huán)境（四）（四）延時(shí)：延時(shí)：是指相對(duì)于直達(dá)聲而言到達(dá)聽(tīng)音者的反射聲和直達(dá)聲之間的時(shí)間差。五、五、錄音環(huán)境聲學(xué)錄音環(huán)境聲學(xué)中的幾個(gè)中的幾個(gè)概念概念錄音的聲學(xué)環(huán)境混響時(shí)間與房間容積的關(guān)系 六、主流音頻制作軟件介紹六、主流音頻制作軟件介紹（一）在蘋(píng)果界面上運(yùn)行的軟件（一）在蘋(píng)果界面上運(yùn)行的軟件（二）在（二）在PC上運(yùn)行的軟件上運(yùn)行的軟件（

17、一）在蘋(píng)果界面上運(yùn)行的軟件（一）在蘋(píng)果界面上運(yùn)行的軟件 MIDI+音頻軟件音頻軟件 波形編輯軟件波形編輯軟件1. Pro Tools MP/LE/HD-Digidesign公司（1995年被AVID公司并購(gòu)）2. Cubase SX-Steinberg公司（2003年被Pinnacle公司收購(gòu)）3. Nuendo-Steinberg公司 音頻工作站軟件4. Logic Audio Plainum-Emagic公司（Apple公司2002年收購(gòu)）5. Cakewalk SONAR XL-Cakewalk公司 虛擬工作室軟件MIDI+音頻軟件音頻軟件 1. Peak-Bias公司 （蘋(píng)果上最好的波

18、形編輯軟件）2. Spark-TC Works公司 （與Peak相比稍微遜色）波形編輯軟件波形編輯軟件（二）在（二）在PC上運(yùn)行的軟件上運(yùn)行的軟件 MIDI+音頻軟件音頻軟件 波形編輯軟件波形編輯軟件 1. Cakewalk SONAR XL-Cakewalk公司 虛擬工作室軟件2. Cubase SX-Steinberg公司 虛擬工作室軟件3. Nuendo-Steinberg公司 音頻工作站 （在電影和環(huán)繞聲相關(guān)領(lǐng)域 能夠支持200多個(gè)音軌，無(wú)限MIDI軌，24bit/192kHz音頻和一條視頻參考軌。）4. Pro Tools MP/LE/HD-Digidesign公司MIDI+音頻軟件音頻軟件 1. Cool Edit Pro（Adobe Audition）-Syntrillium公司 （Adobe公司2003年收購(gòu)）2. Wave Lab-Steinberg公司3. Sound Forge-Sonic Foundry公司（2003年Son