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音频处理与制作
第 8 章
9.1 利用windows录音机
9.2 Goldwave软件的简介和特性
9.3 Goldwave的界面
什么是声音
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
真空 0m/s（也就是不能传播）
空气（15℃） 340m/s
空气（25℃） 346m/s
软木 500m/s
煤油（25℃） 1324m/s
蒸馏水（25℃）1497m/s
海水（25℃） 1531m/s
铜（棒） 3750m/s
大理石 3810m/s
铝（棒） 5000m/s
铁（棒) 5200m/s
声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质。
声音在不同的物质中的传播速度不同。
声音在不同的介质中的传播速度：
声音的频率
次声波
人耳可听域
超声波
<20Hz 20～20,000Hz >20,000Hz
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
声音的音质、数据量与文件
● 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
11,025
8
0.66 MB
22,050
8
1.32 MB
44,100
8
2.64 MB
11,025
16
1.32 MB
22,050
16
2.64 MB
44,100
16
5.29 MB
音质评价
低
一般
良好
中
良好
优秀
● 数据量与文件
教学进程
数字音频（Audio）可分为音响效果
语音和音乐。
声音文件分类
声音合成技术
● WAV —— Wave，波形音频文件 (.wav)
WAV文件
特点：
[1] 真实记录自然声波形
[2] 基本无数据压缩
[3] 数据量大
● MIDI —— Musical Instrument Digital Interface，
乐器数字化接口文件 (.mid)
MIDI文件
特点：
[1] 纪录音符、时值、通道
[2] 使用电子键盘乐器
[3] 数据量小
STOP
STOP
ECHO
PITCH
MIX
STOP
音频处理效果
●
.wav
● WAVE (Waveform Audio)波形音频文件
作为最经典的Windows多媒体音频格式，应用非常广泛。Wave文件所占存储量(kBit )=采样频率(kHz) ×量化位数(bit) ×声道数×时间(s) ÷8
.mid
● MIDI (Musical Instrument Digital Interface)乐器接口文件
它规定了不同厂家的电子乐器和计算机连接的电线和硬件及设备间数据传输的协议，它是数字音乐的国际标准。它采用数字方式对乐器所奏出来的声音进行记录， MIDI音乐适合长时间播放音乐的需要，占用存储量小，5min的MID音乐还不到20K存储空间。 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 Audio layer3音频压缩标准)压缩音频文件
必须经过解压缩，数据量小。可将声音用1：10甚至1：12的压缩率压缩，MP3音乐是以数字方式存储的，如果要播放，就必须有相应的数字解码系统，一般通过专门的软件进行解码，再还原成波形声音播放输出，这种软件称为MP3播放器。
文件
教学进程
●
.cda
● CDA (CD Audio)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
每一片CD唱片上能存放约74分钟的CD-DA音乐。
● RA、RAM、RM都是Real公司开发的网络音频格式，非常适合网络广播，其中RA适合在互联网上进行实时播放，是目前在线收听网络音乐最好的一种格式。在制作时可以加入版权、演唱者、制作者等信息。
● WMA：微软在开发自己的网络多媒体服务平台上主推ASF，这是一个开放支持在各种网络和协议上的数据传输的标准。它支持音频、视频等多媒体类型。
文件
教学进程
声音美学
● 影响声音美感的因素
[1] 清晰度 —— 录制水平、载体材质、采样频率、采样位数
[2] 噪音 —— 录制本底噪声、介质附加噪声
[3] 音色 —— 混响时间、声源特质、MIDI、WAV、MP3
[4] 旋律 —— 作曲、演奏等音乐本身的属性
● 声音运用
[1] 采用一个以上声源的场合，采用交叉或者响度区分的方法
[2] 语音采用单声道，乐曲采用立体声
[3] 适当添加声音效果，弥补不足。例如混响时间、音调高低
噪声
增加混响时间
正常
音色表现
Stop
声音信号数字化
　　声音进入计算机的第一步就是数字化，数字化实际上就是采样和量化。如前所述，连续时间的离散化通过采样来实现，就是每隔相等的一小段时间采样一次，这种采样称为均匀采样(uniform sampling)；连续幅度的离散化通过量化(quantization)来实现，就是把信号的强度划分成一小段一小段，如果幅度的划分是等间隔的，就称为线性量化，否则就称为非线性量化。如图表示了声音数字化的概念。　　
怎样得到数字化声音
8.2.1 获得CD中的声音
● Easy CD-DA Extractor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
● 硬件软件环境
CPU: PentiumⅡ/ 500MHz 内存: 128MB
CDROM: 40x (或以上) Windows98 / Me / 2000 / XP
声音采样
11011100 11001101
● 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
● 设备间的信号连接
SPEAKER
MIC
LINE IN
1mV
500mV
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
教学进程
●
定时录音
教学进程
在运行栏输入cmd进入命令提示符，然后输入以下命令：
soundrecorder /file xxx.wma /duration xxxx:xx:xx。
其中，xxx.wma是录音文件的文件名，xxxx:xx:xx是记录的时间，以小时、分钟和秒钟为单位。
例如，想录制一个名为m.wma的音频文件并保存在E盘的根目录中，持续时间为3秒，就可以这么输入：
soundrecorder /file e:\m.wma / duration 0000:00:03
(1) Windows 7的录音机默认录制的音频格式都是wma的，但是如果想要录制wav格式的音频要如何设置
(2)在开始菜单→所有程序→附件中，右击“录音机”，打开属性对话框。
(4)在“目标”窗格中的地址后面添加“空格 /file outputfile.wav”确定
(6)再打开录音机，点击“开始录制”进行录音。录制完成后，点击“停止录音”。
(10)保存后，在图标上点击右键选择属性，打开属性面板可以看到最后格式为wav格式。
(5)会弹出提示对话框，点击“继续”按钮。
(8)弹出保存窗口，输入文件名后点击保存。
更改音频格式
● [操作步骤]
教学进程
●
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
11,025 Hz
8 bit
22,050 Hz
8 bit
11,025 Hz
8 bit
11,025 Hz
8 bit
22,050 Hz
8 bit
44,100 Hz
16 bit
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
数字音频处理软件GoldWave
ECHO
PITCH
MIX
STOP
● 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
● 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
● 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
● 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)
恢复操作
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
(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
● 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
t
Volume
延迟时间
ECHO原理
音量
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
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
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
(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
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
(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（44 100Hz，8位，立体声）
● 素材2：小号夜曲.wav（44 100Hz，8位，立体声）
● 素材3：掌声狂呼.wav（44 100Hz，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
● 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
Play
Stop
t
Volume 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（22 050Hz，8位，单声道，83.29秒）
● 语音素材：
史记简介.wav（11 025Hz，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
(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
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
(2) 选择激光驱动器
(3) 指定CD音轨的范围
(4) 单击“保存”按钮
(5) 选择路径、文件名、
保存类型和文件属性
(6) 单击“保存”按钮
教学进程

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