教育技術(shù)實(shí)踐：第4章 CALL數(shù)字化音頻資源及其編輯處理

1、教育技術(shù)實(shí)踐面向英語教育專業(yè)CALL數(shù)字化音頻資源及其編輯處理項(xiàng)目3常見數(shù)字音頻格式常見數(shù)字音頻軟件數(shù)字音頻的錄制數(shù)字音頻的編輯1.常見數(shù)字音頻格式 音頻是個(gè)專業(yè)術(shù)語，人類能夠聽到的所有聲音都稱之為音頻，它可能包括噪音等。聲音被錄制下來以后，無論是說話聲、歌聲、樂器都可以通過數(shù)字音樂軟件處理。 音頻只是儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)里的聲音。如果有計(jì)算機(jī)再加上相應(yīng)的音頻卡聲卡，我們可以把所有的聲音錄制下來。聲音的聲學(xué)特性如音的高低等都可以用計(jì)算機(jī)硬盤文件的方式儲(chǔ)存下來。反過來，我們也可以把儲(chǔ)存下來的音頻文件用一定的音頻程序播放，還原以前錄下的聲音。 數(shù)字音頻格式音頻格式是指要在計(jì)算機(jī)內(nèi)播放或處理的音頻文件。音頻

2、文件格式常見的特點(diǎn)：要在計(jì)算機(jī)內(nèi)播放或是處理音頻文件，即對聲音文件進(jìn)行數(shù)、模的轉(zhuǎn)換。這個(gè)過程同樣由采樣和量化構(gòu)成。 聲音的源頭是振動(dòng)，振動(dòng)就具有頻率，即每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)，單位是赫茲，簡稱赫（符號(hào)HZ）。人耳能接受的聲從頻率上講，不是所有頻率都能感覺到，而是有一定的范圍，正常人耳的聽覺特性表明，只有振動(dòng)頻率為20HZ-20000HZ的聲，人耳才能有聲覺。20HZ的聲音對人耳的感受叫聽閾或聞閾，20HZ以上振動(dòng)頻率所產(chǎn)生的“聲”叫次聲。20000HZ的聲對人耳的感受叫痛閾，20000HZ以上振動(dòng)頻率所產(chǎn)生的“聲”叫超聲。低于20HZ或高于 20000HZ頻率的振動(dòng)，人耳都不會(huì)有聲的感覺。在建筑聲學(xué)

3、中，一般把頻率在200-300HZ或以下的聲稱為低頻聲，500-1000HZ的聲稱為中頻聲，2000-4000HZ或以上的聲稱為高頻聲，在20-20000HZ這么寬的頻段中，經(jīng)研究對人最為敏感、最有影響的聲頻是 100-3150HZ。 人耳所能聽到的聲音頻率范圍：20Hz20KHZ。因此音頻文件格式的最大帶寬是20KHZ。 影響數(shù)字聲音波形質(zhì)量的主要3個(gè)因素：采樣頻率：指波形被等分的份數(shù)，份數(shù)越多（既采樣頻率越高），質(zhì)量越好。音頻采樣率是指錄音設(shè)備在一秒鐘內(nèi)對聲音信號(hào)的采樣次數(shù)，采樣頻率越高聲音的還原就越真實(shí)越自然。在當(dāng)今的主流采集卡上，采樣頻率一般共分為22.05KHz、44.1KHz、48

4、KHz三個(gè)等級(jí)。22.05KHz只能達(dá)到FM廣播的聲音品質(zhì)，44.1KHz則是理論上的CD音質(zhì)界限，48KHz則更加精確一些。對于高于48KHz的采樣頻率人耳已無法辨別出來了，所以在電腦上沒有多少使用價(jià)值。采樣位數(shù)-量化位數(shù)（Digitalizing bit）：對聲波每次采樣后存儲(chǔ)、記錄聲音振幅所用的位數(shù)稱為采樣位數(shù)，即每次采樣的信息量。量化位數(shù)有8位和16位兩種。8位聲卡的聲音從最低音到最高音只有256個(gè)級(jí)別，16位聲卡有65536個(gè)高低音級(jí)別。通道數(shù)：聲音通道的個(gè)數(shù)，表明聲音產(chǎn)生的波形數(shù)，一般分為單聲道和立體聲道。單聲道只產(chǎn)生一個(gè)波形，立體聲道則產(chǎn)生兩個(gè)波形。采用立體聲道聲音豐富，但存儲(chǔ)空

5、間要占用很多。圖4-1 聲音的采樣與量化量化電平數(shù)為2的整數(shù)次冪，我們常見的CD位16bit的采樣大小，即2的16次方。假設(shè)對一個(gè)波進(jìn)行8次采樣，采樣點(diǎn)分別對應(yīng)的能量值分別為A1-A8，但我們只使用2bit的采樣大小，結(jié)果我們只能保留A1-A8中4個(gè)點(diǎn)的值而舍棄另外4個(gè)。如果我們進(jìn)行3bit的采樣大小，則剛好記錄下8個(gè)點(diǎn)的所有信息。采樣率和采樣大小的值越大，記錄的波形更接近原始信號(hào)。 常見數(shù)字音頻格式數(shù)字音頻格式日新月異，到2008年音頻格式包括：CD格式、WAVE（*.WAV）、AIFF、AU、MP3、MIDI、WMA、RealAudio、VQF、OggVorbis、AAC、APE等。 1.

6、1 CDCD格式的音質(zhì)是比較高的音頻格式。在大多數(shù)播放軟件的“打開文件類型”中，都可以看到*.cda格式，這就是CD音軌了。標(biāo)準(zhǔn)CD格式是44.1K的采樣頻率，速率88K/秒，16位量化位數(shù)。因?yàn)镃D音軌可以說是近似無損的，因此它的聲音基本上忠于原聲。 一個(gè)CD音頻文件是一個(gè)*.cda文件，這只是一個(gè)索引信息，并不是真正的包含聲音信息，所以不論CD音樂的長短，在電腦上看到的“*.cda文件”都是44字節(jié)長。注意：不能直接復(fù)制CD格式的*.cda文件到硬盤上播放，需要使用象EAC這樣的抓音軌軟件把CD格式的文件轉(zhuǎn)換成WAV。Exact Audio Copy 簡稱EAC，幾乎能抓取任何光碟的音軌，

7、不失真的轉(zhuǎn)成WAV，但無法直接轉(zhuǎn)成MP3，需外掛P3Encoder.exe或其它編碼軟件才能轉(zhuǎn)成MP3 1.2 WAVE格式WAVE（*.WAV）是微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式，它符合PIFFResource Interchange File Format 文件規(guī)范，用于保存WINDOWS平臺(tái)的音頻信息資源，被WINDOWS平臺(tái)及其應(yīng)用程序所支持?！?.WAV”格式支持多種壓縮算法，支持多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道，標(biāo)準(zhǔn)格式的WAV文件和CD格式一樣，也是44.1K的采樣頻率，速率88K/秒，16位量化位數(shù)。WAV格式的聲音文件質(zhì)量和CD相差無幾，也是目前PC機(jī)上廣為流行的聲音文件格式，幾乎

8、所有的音頻編輯軟件都“認(rèn)識(shí)”WAV格式 1.3 MPEG MPEG（Moving Pictures Experts Group/Motin Pictures Experts Group ）:動(dòng)態(tài)圖象專家組。該專家組始建于1988年，專門負(fù)責(zé)為CD建立視頻和音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。MPEG音頻文件指的是MPEG標(biāo)準(zhǔn)中的聲音部分即MPEG音頻層。目前INTERNET上的音樂格式以MP3最為常見。雖然它是一種有損壓縮，但是它的最大優(yōu)勢是以極小的聲音失真換來了較高的壓縮比。MPEG含有格式包括：MP1、MP2、MP3、MP4 1.4 MP3MP3也就是指的是MPEG標(biāo)準(zhǔn)中的音頻部分，也就是MPEG音頻層。根據(jù)壓

9、縮質(zhì)量和編碼處理的不同分為3層，分別對應(yīng)“*.mp1”/“*.mp2”/“*.mp3”這3種聲音文件 。MP3是采用國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG中的第三層音頻壓縮模式，對聲音信號(hào)進(jìn)行壓縮的一種格式，它的擴(kuò)展名為“.mp3”。MP3問世不久，就憑較高的壓縮比和較好的音質(zhì)創(chuàng)造了一個(gè)全新的音樂領(lǐng)域，然而MP3的開放性卻最終不可避免的導(dǎo)致了版權(quán)之爭，在這樣的背景之下，文件更小，音質(zhì)更佳，同時(shí)還能有效保護(hù)版權(quán)的MP4就應(yīng)運(yùn)而生了。MP3和MP4之間其實(shí)并沒有必然的聯(lián)系，MP3是一種音頻壓縮的國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而MP4卻是一個(gè)商標(biāo)的名稱。 1.5 MP4MP4，全稱MPEG-4 Part 14，是一種使用MPEG-4的多

10、媒體電腦檔案格式，擴(kuò)展名為.mp4，以儲(chǔ)存數(shù)碼音訊及數(shù)碼視訊為主。此外，MP4又可理解為MP4播放器，MP4播放器是一種集音頻、視頻、圖片瀏覽、電子書、收音機(jī)等于一體的多功能播放器。 MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)是由國際運(yùn)動(dòng)圖像專家組于2000年10月公布的一種面向多媒體應(yīng)用的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。它采用了新型的壓縮編碼技術(shù)，在編碼前首先對視頻序列進(jìn)行分析，從原始圖像中分割出各個(gè)視頻對象，然后再分別對每個(gè)視頻對象的形狀信息、運(yùn)動(dòng)信息、紋理信息單獨(dú)編碼，并通過比MPEG-2更優(yōu)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來去除連續(xù)幀之間的時(shí)間冗余。其核心是基于內(nèi)容的尺度可變性(Content-basedscalability)，可以對圖像

11、中各個(gè)對象分配優(yōu)先級(jí)，對比較重要的對象用高的空間和時(shí)間分辨率表示，對不甚重要的對象(如監(jiān)控系統(tǒng)的背景)以較低的分辨率表示，甚至不顯示。因此它具有自適應(yīng)調(diào)配資源能力，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量低速率的圖像通信和視頻傳輸。 MPEG-4以其高質(zhì)量、低傳輸速率等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)多媒體、視頻會(huì)議和多媒體監(jiān)控等圖像傳輸系統(tǒng)中 1.6 WMA WMA (Windows Media Audio) 格式是來自于微軟，音質(zhì)強(qiáng)于MP3格式，更遠(yuǎn)勝于RA格式，它是以減少數(shù)據(jù)流量但保持音質(zhì)的方法來達(dá)到比MP3壓縮率更高的目的，其壓縮率一般都可以達(dá)到1：18左右。其另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)容提供商可以通過DRM（Digital Ri

12、ghts Management）方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷貝保護(hù)。這種內(nèi)置了版權(quán)保護(hù)技術(shù)可以限制播放時(shí)間和播放次數(shù)甚至于播放的機(jī)器等等，這對防盜版來說可是一個(gè)福音。WMA還支持音頻流(Stream)技術(shù)，適合在網(wǎng)絡(luò)上在線播放。2.常見數(shù)字音頻軟件Windows Media Player千千靜聽暴風(fēng)影音3. 數(shù)字音頻的錄制聲音編輯軟件介紹計(jì)算機(jī)在處理音樂與處理聲音時(shí)會(huì)用到不同的編輯軟件，處理美化聲音時(shí)經(jīng)常使用Cool Edit Pro、Creative WaveStudio、Wavedit、GoldWave、Adobe auditon、錄音機(jī)程序、

13、豪杰音樂等軟件，處理音樂、譜曲、作曲和編曲時(shí)經(jīng)常使用Cakewalk、Encore、Overture、Finale打譜軟件、Sibelius打譜軟件、作曲大師、TT作曲家、CuteMIDI簡譜作曲家等軟件。Adobe Audtion3.0Adobe Audition (前身是Cool Edit Pro) 是Adobe公司開發(fā)的一款功能強(qiáng)大、效果出色的多軌錄音和音頻處理軟件。它是一個(gè)非常出色的數(shù)字音樂編輯器和MP3制作軟件。不少人把它形容為音頻“繪畫”程序。 素材區(qū)，一般放置聲音素材文件主工作區(qū)，用于編輯聲音的重要區(qū)域信息及輔助工作面板主界面介紹標(biāo)題欄左側(cè)顯示的是軟件的圖標(biāo)和名稱，單擊圖標(biāo)處會(huì)彈

14、出快捷菜單，標(biāo)題欄右側(cè)顯示最小化、最大化/還原、關(guān)閉按鈕。3.1 獲取音頻素材的方法3.1.1錄音環(huán)境 AB制XY制MS制3.1.2吸音與隔音要控制過多的聲音反射，可以在墻壁上懸掛吸音板。為了和外界隔開，不讓外界的聲音進(jìn)入棚內(nèi)，錄進(jìn)來純粹的“干聲”，錄音室里往往要采取必要的隔音措施。3.2 錄音選項(xiàng)的設(shè)置 1、雙擊任務(wù)欄上的小喇叭圖標(biāo)，隨后就會(huì)彈出【音量控制】窗口。2、【屬性】窗口。3、【錄音控制】對話框。為了避免錄入“噗噗”的爆破聲，要在話筒與聲源之間加上防風(fēng)裝置。 3.3 錄制聲音進(jìn)入編輯界面之后可以直接點(diǎn)擊傳送器調(diào)板上的錄音鍵進(jìn)行錄音（如下圖）。會(huì)出現(xiàn)如下圖所示的畫面。根據(jù)自己錄音的需要

15、，選擇采樣率和分辨率即可，選擇完畢后，單擊確定進(jìn)入錄音界面，此時(shí)就可以開始錄音了，在錄音的同時(shí)可以從工作區(qū)看到聲音的波形。 錄音完畢的時(shí)候，再次單擊錄音鍵即可結(jié)束錄音。這個(gè)時(shí)候就可以用傳送器調(diào)板進(jìn)行音頻的重放，聽聽錄制的效果。如果滿意的話，選擇“文件-另存為”。注意：在開始錄音之后，應(yīng)該先錄制10秒左右的環(huán)境噪音，然后再開始錄制自己的聲音，這樣可以方便后期進(jìn)行降噪處理。當(dāng)然，也可以按照一般的步驟，選擇“文件-新建”，然后會(huì)彈出相應(yīng)的界面，選擇完之后，進(jìn)入編輯界面，此時(shí)再單擊傳送器調(diào)板里的錄音鍵，就可以開始錄音了，之后的步驟和先前所講一致。 3.4 基本編輯 一般而言，做英語聽力和音頻編輯所需要

16、使用的，基本上就是一些非常簡單的剪輯工作，只需要將錄制的音頻和收集好的有關(guān)音頻剪輯在一起就行，使用的是非常簡單的操作。 3.4.1單軌編輯 對于單個(gè)音頻，主要是降噪和去掉不必要的部分。 去掉音頻文件中不必要的部分，只要選擇好不需要的部分，然后按“delete”鍵即可。 （選擇波形） （按“delete”刪除之后） 音頻的降噪 對于錄制完成的音頻，由于硬件設(shè)備和環(huán)境的制約，總會(huì)有噪音生成，所以，我們需要對音頻進(jìn)行降噪，以使聲音干凈、清晰。假設(shè)已經(jīng)錄制完成了一段音頻，在音頻的最前面，是一開始錄制的環(huán)境噪音 先將環(huán)境噪音中不平緩的部分（也就是有爆點(diǎn)的地方）刪除 然后選擇一段較為平緩的噪音片段 接著在

17、右側(cè)素材框上，選擇效果調(diào)板，選擇“修復(fù)-降噪器” 雙擊打開降噪器，然后單擊“獲取特性” 軟件會(huì)自動(dòng)開始捕獲噪音特性 然后生成相應(yīng)的圖形 捕獲完成后，單擊“保存”，將噪音的樣本保存 關(guān)閉降噪器，單擊工作區(qū)，按“ctrl+a”全選波形 再打開降噪器，點(diǎn)擊“加載”，將剛才保存的噪音樣本加載進(jìn)來 接下來，需要修改一下降噪級(jí)別。噪音的消除最好是不要一次性完成，因?yàn)檫@樣可能會(huì)使得錄音失真，建議第一次降噪，將降噪級(jí)別調(diào)的低一些，比如10% ，再單擊“確定”，軟件會(huì)自動(dòng)進(jìn)行降噪處理 完成第一次降噪之后，可以再次在噪音部分，重新進(jìn)行采樣，然后降噪，多進(jìn)行幾次，每進(jìn)行一次將降噪級(jí)別提高一些，一般經(jīng)過兩三次降噪之后，噪音基本上就可以消除了。 淡入淡出效果制作（1）選擇打開要編輯的音頻文件（2）選擇要編輯的段落，然后在左側(cè)“效果”中選擇“振幅和壓限”，點(diǎn)擊“包絡(luò)”。 （3）選擇需要淡入部分的音頻，再選擇“Smooth fade in”，完成“淡入”效果。（4）選擇需要淡出部分的音頻，再選擇“Smooth fade out”，完成“淡出”效果。 3.4.2 多軌操作進(jìn)行進(jìn)一步的合成就必須要用到多軌視圖。如圖：多軌視圖下最常用的工具 選中的工具為混合工具，與其他的工具不同，使用此工具通過鼠標(biāo)即可以完成大部分的操作。鼠標(biāo)動(dòng)作的定義為：左鍵時(shí)間選取 Ct