數字音頻的采集與處理.ppt

第四講 數字音頻的采集與處理 能力目標 了解聲音的基本知識會錄制聲音能編輯聲音掌握影片中聲音的編輯與制作 前期準備 了解音頻基本概念 一 音頻基本概念聲音是振動的波 是隨時間連續(xù)變化的物理量 聲音信號的兩個基本參數 1 振幅 決定了聲音的強弱 以分貝為單位2 頻率 音頻是人類聽覺所感知范圍內的頻率注 頻率低于20Hz的信號是次聲波 頻率高于20KHz的信號是超聲波 頻率范圍在20Hz 20KHz的聲音信號是人耳能聽到的聲音信號 其具體分段見下圖 前期準備 了解音頻基本概念 二 數字化音頻音頻數字化過程自然界的聲音是模擬信號 必須轉成數字音頻后才能在計算機中進行保存和處理 1 采樣 每隔一個周期就抽取一次聲音波形的幅度值 前期準備 了解音頻基本概念 2 量化 對采樣后的聲音信號幅值進行離散化處理轉化成數字量3 編碼 將采樣和量化后的數字化聲音信息以二進制形式并按照一定的數據格式進行表示 前期準備 了解音頻基本概念 音頻數字化的參數在將模擬聲音數字化時 下列幾個參數決定了數字音頻的效果和得到的音頻文件的大小1 采樣頻率 一秒鐘內采樣的次數 采樣頻率越高 數字化后的音頻越接近原始聲音例 CD質量音樂的采樣頻率是44 1kHz 這是使用計算機聲卡采樣時最常用的采樣頻率 前期準備 了解音頻基本概念 前期準備 了解音頻基本概念 例 使用不同采樣頻率得到的聲音數據 2 采樣精度 對每個采樣點量化時使用的二進制位數 采樣精度越大對聲音的描述越準確例 8位聲卡在采樣時將采樣波形垂直等分為256等份 只能處理256個精度單位 得到的聲音不夠細膩 造成較大的信號損失 現在市面上主流的聲卡都是16位 對同一段音樂來說 將被分為64K個精度單位進行處理注 采樣頻率越高 采樣精度越大 得到的數字音頻的質量越好 但是聲音文件的大小 wav格式 也越大 所以不能無止境的提高這兩個參數的值 前期準備 了解音頻基本概念 前期準備 了解音頻基本概念 例 使用不同采樣精度得到的聲音數據 8位量化 16位量化 前期準備 了解音頻基本概念 3 聲道數 指一次同時產生的聲波組數單聲道 一次產生一個聲波數據 缺乏位置感雙聲道 又稱為立體聲 聲音在錄制過程中被分配到兩個獨立的聲道 從而達到很好的聲音定位效果 所占空間比單聲道多一倍四聲道環(huán)繞 規(guī)定了4個發(fā)音點 前左 前右 后左 后右 聽眾被包圍在這中間 為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環(huán)繞 獲得身臨各種不同環(huán)境的聽覺感受 前期準備 了解音頻基本概念 5 1聲道 它在左右兩路主聲道和左右兩路環(huán)繞聲道的基礎上增加了一個中置聲道和一個重低音聲道 中置聲道負責傳送低于80Hz的聲音信號 在欣賞影片時有利于加強人聲 把對話集中在整個聲場的中部 以增加整體效果 重低音聲道是一個不完全聲道 只發(fā)120Hz以下的低音 稱之為0 1聲道 這樣便構成了5 1聲道格式 7 1聲道 它在5 1的基礎上又增加了中左和中右兩個發(fā)音點 由于成本比較高沒有廣泛普及 練習1 使用16位聲卡錄音 要求得到CD效果的聲音質量 請計算錄制1小時的單聲道聲音 雙聲道聲音 5 1聲道聲音分別需要多大的保存空間 44 1 210 16 1 60 8 210 210 5 29M min 前期準備 了解音頻基本概念 單聲道 44 1 103 16 60 60b 310 1MB 雙聲道 310 1MB 2 620 2MB 5 1聲道 310 1MB 5 1 1581 5MB 三 聲卡及其功能聲卡是多媒體計算機最基本的配置之一 用來完成聲音的采集 音頻處理及音頻播放等功能 1 聲卡工作原理 前期準備 了解音頻基本概念 2 聲卡的安裝和使用 前期準備 了解音頻基本概念 3 聲卡的具體功能錄音 完成聲音信號的模 數轉換 并以文件的形式保存在計算機中播放聲音 完成聲音信號的數 模轉換 經放大器放大后通過揚聲器輸出音頻編輯 對數字化的聲音進行多種特殊效果處理壓縮和解壓縮 對數字化的聲音文件進行壓縮以減小文件大小 以便存儲和傳輸 壓縮后的聲音文件在播放時需要先進行解壓縮 前期準備 了解音頻基本概念 混音 將來自各種音源的聲音進行混合MIDI接口和音樂合成 MIDI是樂器數字接口的標準 它規(guī)定了電子樂器與計算機之間相互數據通信的協(xié)議 MIDI是一個協(xié)議 它不是把音樂的波形進行數字化采樣和編碼 而是將數字式電子樂器的彈奏過程記錄下來 其中只包含用于產生特定聲音的指令 通過軟件 計算機可以直接對外部電子樂器進行控制和操作 前期準備 了解音頻基本概念 四 常見的音頻素材文件格式1 wav格式 后綴為 wav 是未經壓縮處理的音頻數據 直接記錄聲音的波形 標準格式的wav文件和CD音質一樣 但文件體積較大 wav格式是最通用的聲音文件格式 所有的播放軟件和編輯軟件都支持這種格式 2 MIDI格式 后綴為 MID 所需存儲空間非常小 一分鐘的MIDI音樂只有幾K大 但是音質不如wav文件逼真飽滿 前期準備 了解音頻基本概念 3 MPEG 3格式 后綴為 mp3 采用MPEG音頻壓縮標準進行壓縮 壓縮比高達10 1 12 1 同時其音質基本保證不失真 是目前使用最多的一種音樂格式 4 RealAudio格式 是由RealNetworks公司開發(fā)的一種基于流媒體技術的網絡實時傳輸格式 屬于波形文件 其特點在于可以邊瀏覽邊下載數據 而不需要下載完畢后才可以播放 RA格式的壓縮比也非常高 但音質較差 這種格式被廣泛用于網絡傳播 前期準備 了解音頻基本概念 5 WMA格式 后綴為 wma 是微軟公司為了與RA和MP3競爭而開發(fā)的新一代數字音頻壓縮技術 其壓縮比優(yōu)于mp3 可達到18 1 音質優(yōu)于ra 6 CD格式 后綴為 cda 是CD唱片采用的格式 是一種近似無損的聲音格式 一般以16位量化級 44 lkHz采樣率的立體聲存儲 具有極高的聲音品質 但存儲所需容量非常大 前期準備 了解音頻基本概念 任務1采集音頻 一 背景知識1 網絡媒體激發(fā)了音頻處理軟件的流行 任務1采集音頻 2 專業(yè)的錄音對普通人來說遙不可及 昂貴的專業(yè)音頻制作設備 任務1采集音頻 3 業(yè)余級的解決之道 任務1采集音頻 二 AdobeAudition簡介Audition的前身是曾經大名鼎鼎的音頻編輯軟件CoolEdit Adobe公司在2003年將Syntrilinm公司收購后把CoolEditPro改名為Audition Audition定位于專業(yè)數字音頻工具 面向專業(yè)音頻編輯和混合環(huán)境 最多混音達到128軌 可以使用45種以上的數字信號處理效果 幾乎支持所有的數字音頻格式 可以完成包括錄音 混合 編輯 影視配音 效果處理等幾乎所有的聲音處理工作 任務1采集音頻 與其他的專業(yè)音頻處理軟件比較 不如CUBASE PROTools NUENDO專業(yè) 但一樣支持DirectX和VST插件 對配置要求不高 上手容易 使用的人多 任務1采集音頻 三 AdobeAudition的基本操作音頻文件的打開方法1 已經在素材面板中的聲音文件 直接雙擊就可以在編輯視圖下打開方法2 不在素材面板中的聲音文件 通過 文件 打開 編輯視圖 或者 導入 多軌視圖 該文件將顯示在素材面板中 同時在編輯視圖下打開 任務1采集音頻 會話文件的新建 打開會話文件是多軌工程文件 后綴為ses 因為若將聲音輸出為wav或者mp3的話多軌就被合并了 而ses文件可以保存各個軌道中的聲音信息 打開ses文件后可以繼續(xù)對多條軌道進行編輯 只有在多軌視圖下才能新建和打開會話文件 也可以雙擊保存好的ses文件來打開 綠色版Audition第一次打開時需選擇打開方式 任務1采集音頻 多軌模式下的音軌操作在多軌模式下可以進行混音效果的操作 方法就是將素材面板中的聲音文件插入到各個軌道中即可 1 插入聲音素材到軌道的方法 鼠標右鍵單擊要插入聲音的軌道 選擇 插入 再選擇要插入到該軌道的聲音文件2 在軌道上移動聲音素材 按住鼠標右鍵可以移動聲音素材在軌道上的位置 也可以從一個軌道拖到另一個軌道 任務1采集音頻 調整顯示比例在編輯模式下和多軌模式下 都可以通過拖動軌道上方的綠色長條來調整波形圖的顯示比例 方便看清波形圖的整體效果或者局部效果 該操作也可以通過滾動鼠標來實現 任務1采集音頻 四 使用AdobeAudition采集音頻1 錄音準備確定麥克風已插入聲卡的輸入插孔 綠色為耳機 粉色為MIC 任務1采集音頻 2 設置錄音控制如果需要調節(jié)麥克風輸入音量 通過控制面板 聲音和音頻設備 語聲 選項卡進行調節(jié) 任務1采集音頻 注 部分聲卡特別是RealtekHD的聲卡經常會出現麥克風音量調節(jié)滑塊是灰色不能調的情況 這時可以通過測試硬件來試試麥克風有沒有聲音 如果有的話不影響使用 如果麥克風沒有聲音的話試試以下方法 1 重裝驅動2 打微軟的音頻補丁KB888111 然后再重裝驅動3 打上HD的聲卡補丁 具體設置可以參照 任務1采集音頻 3 編輯視圖下單軌錄音 文件 新建 設置采樣率 通道數和采樣精度單擊錄音按鈕開始錄音錄音結束通過 文件 另存為 進行保存提示 若要保存為MP3格式的話注意要選擇MP3PRO 格式 不要選擇MPEGlayer 3格式 例 利用麥克風錄制唐詩 床前明月光 疑是地上霜 舉頭望明月 低頭思故鄉(xiāng) 任務1采集音頻 4 錄音技巧一般手握話筒的時候 不要和嘴成90度垂直 最好成45度角 避免氣流直接進入麥克風 造成噴麥 麥克風的距離也要把握好 一般在10 20cm之間最好 唱高音或者拖音的時候可以更遠些 輕聲或者低音的時候可以適當近些 唱歌是用丹田 胸腔發(fā)出的聲音 所以不要用鼻子對著麥克風出氣 這樣最容易造成難聽的噴麥聲 任務1采集音頻 5 多軌模式下錄音 編輯 首選參數 多軌 選項卡中設置采樣精度調整錄音控制可以在Audition中通過 選項 windows錄音控制臺 打開錄音控制進行調節(jié)如果安裝了ASIO驅動的話 通過 編輯 音頻硬件設置 選擇ASIO聲卡作為音頻設備 任務1采集音頻 注 ASIO的全稱是AudioStreamInputOutput 直接翻譯過來就是音頻流輸入輸出接口 通常這是專業(yè)聲卡或高檔音頻工作站才會具備的性能 采用ASIO技術可以減少系統(tǒng)對音頻流信號的延遲 增強聲卡硬件的處理能力 以得到近似于零延遲 同樣一塊聲卡 假設使用MME驅動 1 時的延遲時間為750毫秒 那么當換成ASIO驅動后延遲量就有可能會降低到40毫秒以下 可以下載ASIO驅動來讓聲卡支持ASIO 但不是所有的聲卡都支持ASIO 可以通過軟件模擬ASIO的工作方式 任務1采集音頻 單擊音軌控制面板右側的R按鈕 選擇該音軌進行錄音 保存會話設置聲道數 單聲道或者立體聲單擊錄音按鈕開始錄音錄音結束單擊停止或者錄音按鈕停止錄音單擊播放按鈕試聽保存會話 錄制的聲音被默認保存為wav格式雙擊錄制的聲音 通過 文件 另存為 可以將錄制的聲音保存為其它格式 比如mp3格式 練習2 錄制個人單曲1 從網上下載要錄制單曲的伴奏和歌詞 素材中提供了同桌的你的伴奏和歌詞 2 新建會話 設置采樣率 一般為44100 3 導入伴奏文件到素材庫中 并將其插入到一條軌道上4 在另一條軌道上進行錄音 為了避免將伴奏聲音也錄入進去 最好帶著耳機來聽伴奏 5 錄音完畢保存會話 任務1采集音頻 任務1采集音頻 6 人聲的美化處理錄制的人聲一般都比較干 要讓其變得有磁性 濕潤 才好聽 一般的處理 1 降噪 2 激勵人聲 3 壓限 4 增強人聲的力度和表現力 5 混響 6 均衡人聲 任務2音頻編輯處理 一 編輯波形可以對多軌或編輯視圖下的聲音波形進行編輯 1 選擇一段波形 按住鼠標左鍵并拖動來選擇一段波形2 將選區(qū)保存下來 窗口 標記列表 單擊 添加標記 按鈕 雙擊可切換到相應的選區(qū) 將 自動播放 按鈕按下可以播放選區(qū)的聲音 3 復制 粘貼 剪切 刪除波形 通過 編輯 菜單下對應的命令進行 任務2音頻編輯處理 4 刪除選區(qū)之外的波形 編輯 修剪 5 復制選擇的一段波形 并保存到一個新建的文件中 編輯 復制到新的 6 分離 合并波形 在多軌模式下 將黃色的播放進度控制線移動到需要分離的地方 單擊鼠標右鍵選擇 分離 命令 可以將現有波形分離為兩個部分 并可對分離出的波形進行單獨操作 若想將分離出的音頻合并 在分離的波形上單擊鼠標右鍵選擇 合并分離 就可將分離的音頻重新合并成完整的一段波形 任務2音頻編輯處理 二 調整聲音大小如果錄制的聲音過大或者過小 可以通過在 效果 振幅和壓限 放大 中移動左右聲道滑塊或者直接輸入調整大小來進行調節(jié) 關聯左右聲道 可一起或者分別調整左右聲道的聲音電源 振幅增益調整是否生效例 對聲音大小進行調整 可以通過選區(qū)來調整某段聲音的大小 比如將 江南 中聲音較小的句子單獨放大 任務2音頻編輯處理 三 噪音處理可以使用Audition的多種降噪功能對錄制聲音的噪音進行處理 其中最重要的就是降噪器 使用降噪器降噪的操作步驟 1 先將聲音適當放大 以保證一些細小的噪音也能被處理 效果 振幅和壓限 標準化 注 如果直接對聲音做標準化的話 是把整段聲音音量整體放大或縮小 若錄制的聲音忽大忽小 最好分段選擇來分別進行標準化 任務2音頻編輯處理 2 選中一段純噪音部分 使用 效果 修復 采集降噪預制噪聲 自動捕獲噪音特性 3 選中需要進行降噪處理的整段聲音 通過 效果 修復 降噪器 完成降噪處理注 純粹的噪音基本都在18db以下 2倍的原則 也就是說如果錄音時的音高小于36db 基本就沒有處理的價值了 所以錄音時聲音不要太小 否則系統(tǒng)將無法區(qū)分噪音和人聲 不能有效的進行降噪 任務2音頻編輯處理 練習3 1 對練習2中錄制的唱歌聲音適當調整大小 然后進行降噪處理 2 將歌曲 VocalNoise wav 中無聲部分的噪音消除 3 將歌曲Theme中的嘶嘶聲消除 注意 進行處理之前最好先對音量做標準化處理 任務2音頻編輯處理 四 聲音的回聲效果 效果 延遲和回聲 回聲 回聲漫反射 選中后回聲將在左右聲道之間互相反彈 回聲量更多延遲時間 決定延遲聲產生的時間回饋 決定延遲音量 數值越大延遲聲越多回聲電平 決定著處理后的回聲量 數值越大回聲越多 任務2音頻編輯處理 五 聲音的混響效果聲音經過建筑墻壁 天花等的多次漫反射后形成的一系列音場效果稱為混響 加入混響效果后 錄制的干巴聲音會變得飽滿動聽 通過 效果 混響 實現 有4種混響效果供選擇 回旋混響 完美混響 房間混響 簡易混響 任務2音頻編輯處理 練習4 1 對練習2中錄制的唱歌聲音加入混響效果 2 為歌曲VocalNoise加入混響效果 3 為歌曲Theme加入混響效果 任務2音頻編輯處理 六 聲音的連接處理將多個聲音拖到一個軌道上進行連接截取一段聲音 并復制到另外的位置打開需要連接的另一段聲音 選中要連接的部分并復制 去到目標聲音的目標位置粘貼去掉一段不需要的聲音選中要刪除的片段 單擊鼠標右鍵 選擇 刪除所選 編輯模式 或者 刪除 或者 波紋刪除 多軌模式 任務2音頻編輯處理 七 聲音的混合處理很多時候需要把兩種或者更多聲音混合在一起 比如在語音中配音樂 在音樂中加鼓點等 1 在多軌視圖下新建一個會話 2 文件 導入 將其它需要混合的聲音文件添加到文件列表欄 3 對參與混合的音頻素材進行事先處理調整音量水平如果希望幾段聲音音量大小一致 可以將它們都進行標準化 任務2音頻編輯處理 統(tǒng)一采樣頻率和聲道模式 編輯 轉換采樣類型 以新文件名保存經過處理的文件 以免覆蓋原始文件 4 將列表中需要混合的聲音拖到不同的軌道上 5 按住鼠標右鍵可以移動素材的位置 也可以從一個軌道拖到另一個軌道 6 可以通過移動素材來進行對齊 對齊時會出現一條灰色的提示線 也可以按住ctrl鍵選中多個素材后單擊鼠標右鍵進行左對齊或者右對齊 任務2音頻編輯處理 7 調整聲音的時間長度一致按住鼠標拖動聲音左下和右下方的三角符號來調整聲音的長短 調整時會在聲音的開頭和末尾做裁剪 8 單擊播放按鈕試聽合成效果 將軌道上的 S 按鈕按下可以單獨聽該軌道的效果 9 試聽效果滿意之后 通過 文件 導出 混縮音頻 進行輸出 10 日后可以通過保存的會話文件繼續(xù)對混合效果進行修改 任務2音頻編輯處理 注 如果默認的6個軌道不夠用 可以在任意一個軌道上單擊鼠標右鍵 選擇 插入 音頻軌 來進行插入 最多可以使用128條音頻軌 刪除的話鼠標右鍵選擇 刪除音軌 練習5 為進行降噪 加混響 加入背景音樂 秋日私語 并調整二者的長度和聲音大小一致 任務2音頻編輯處理 八 聲音的淡入淡出處理淡入和淡出是指聲音的漸強和漸弱 通常用于兩個聲音素材的交替切換或是產生漸近漸遠的音響效果 方法一 拖動波形圖左上角和右上角的小方塊方法二 效果 振幅和壓限 振幅 淡化 在右側的預設列表框中選擇淡入 淡出進行設置方法三 同一軌道上兩段聲音如果重疊會自動加入淡入淡出效果 任務2音頻編輯處理 九 音調 音速調整可以將聲音提高音調或者降低音調 也可以將聲音的播放速度加快或者放慢 這兩個操作都通過 效果 時間和間距 變速 來完成 1 變速不變調2 變調不變速3 變調又變速 練習6 1 為 江南 的背景音樂設置淡入淡出效果 2 適當調整 江南 的音調和速度 練習7 完成對錄制的單曲的修改 1 適當調整伴奏和唱歌聲音的大小 使得二者聽起來更協(xié)調2 若未唱完整首歌曲 將多余的伴奏部分刪除3 將錄制的單曲導出 任務2音頻編輯處理 任務2音頻編輯處理 十 使用插件Audition中原有的效果處理種類不夠多 功能也不夠強大 可以在Audition中安裝第三方插件來強化這一部分的功能 任務2音頻編輯處理 如圖為安裝了bbe ultrafunkFX和waves幾個插件 任務2音頻編輯處理 激勵器給一個比較差的歌手錄音的時候 可以給他 她 的話筒后接一個激勵器 能讓歌聲泛音豐富 改善一定的音色 BBESonicMaximizer 中文名叫