5.1 数字音频的基础知识（课件）- 《多媒体技术与应用》同步教学（上海交大版·2023）

多媒体技术与应用 中等职业学校计算机系列教材 中等职业教育新形态一体化教材 1 模块5 数字音频处理 2 目 录 5.1 数字音频的基础知识 5.2 数字音频制作软件Audition 5.3 实训 知识目标 了解声音的物理属性、音频的表示形式、音频信号所携带的信息以及声音三要素。 了解声音数字化的3个阶段、主要技术指标以及音频文件大小的计算方法。 了解数字音频的特点以及有损压缩和无损压缩的区别。 了解常见的音频文件的格式。 了解Audition 2020工作界面的组成和各区域的功能。 技能目标 掌握音频文件的打开、新建、录制和播放操作方法。 掌握音频的选择、裁剪、删除、复制、粘贴操作方法。 掌握音频的降噪和混响处理方法。 声音是人们最熟悉最习惯的传递信息的方式之一，声音携带的信息量大、精细、准确。随着多媒体信息处理技术的发展和计算机数据处理能力的增强，音频处理技术备受重视，并得到广泛的应用。 声音没有质量，也不是物体，它是通过某种介质传播的连续振动的波。声音以波的形式传播，进而形成声波。人耳接收到声波后，耳膜就会振动，再通过听觉神经末稍的传递使人能听见声音。在计算机中，声音是以二进制形式保存的，而在播放时计算机就会把这些数据转换为模拟的电平信号送到扬声器播放。 5.1 数字音频的基础知识 【5.1.1 声音与声音数字化】 1.声音 声音的本质是一种机械振动波，或者称声波，它以空气为介质传播到人耳，刺激人的神经后，人就会听到声音，即听觉。自然界中的声音是一个随时间连续变化的模拟信号，单频率的声波可用正弦波表示，如图5-1所示。 5.1 数字音频的基础知识 图5-1 在空气中传播的声波 【5.1.1 声音与声音数字化】 1.声音 5.1 数字音频的基础知识 （1）声音的物理属性。频率、周期和振幅是声音的３个重要物理属性。声音中的频率指的是声波每秒所振动的次数，决定了声音的音调，以赫兹为单位；声音中的周期是指两个相邻波峰点或波谷点之间的时间长度；振幅表示声波波形的高低幅度，它决定了声音的响度，不同声音的频率范围也不相同。 （2）音频表示形式。音频有３种表示形式，分别是波形音频、CD音频与MIDI音乐。波形音频是指由外部音源通过数字化采集到多媒体计算机中的所有声音形式；CD音频是存储在音乐CD光盘中的数字音频，通过CDROM驱动器读取并采集到多媒体计算机中，存储和处理方式与波形音频相同；MIDI音乐是将音乐符号化并存储在MIDI文件中，通过音乐合成器产生相应的声音波形播放。 【5.1.1 声音与声音数字化】 1.声音 5.1 数字音频的基础知识 （3）语音、音乐与声效。音频信号所携带的信息基本可分为语音、音乐与声效３类。语音就是语言的声音，是语言符号系统的载体，由人类的声带发出，用来表示一定的语言意义。在多媒体作品中，语音一般用于解说词的表述，因此在录音或配音时，读音一定要规范、准确，吐字要清晰。音乐则是规范化、符号化的声音，擅长的是烘托气氛和抒发情感。在多媒体作品中，音乐主要作为背景音乐来使用，用来烘托多媒体作品的氛围，营造一种特定的气氛。声效是指由声音所制造的效果，一般是人类所熟悉的声音。 【5.1.1 声音与声音数字化】 1.声音 5.1 数字音频的基础知识 （4）音调、音强与音色。音调、音强与音色统称为声音三要素。音调表明了声音的高低，它与频率有关，频率越高，则音调越高，反之亦然。音强表明了声音的强度，也可以称为声音的响度。人们通常所说的音量指的就是音强。音强与声波的振幅成正比，振幅越大，则强度越大，声音越大，反之亦然，人们在平时听音乐时，可以通过调节音量的旋钮来调节音量的大小。音色指的就是特色的声音，一般分为纯音和复音两种类型。所谓纯音就是振幅和周期均为常数的声音，复音指的是具有不同频率和不同振幅的混合声音。自然界中的绝大部分声音都是复音。 【5.1.1 声音与声音数字化】 2.声音数字化 5.1 数字音频的基础知识 早期，人们通过录音设备记录下的声音信号都是模拟信号，而在计算机中所处理的是数字信号，因此，为了让计算机能够处理模拟信号，必须将模拟声音信号转换成数字声音信号，又称A/D转换，也可以说将模拟声音数字化处理。 （1）声音数字化的３个阶段。声音的数字化包含３个阶段，分别是采样、量化及编码。采样就是多次在相同的时间间隔对波形音频进行取样，将得到的音频信号量化，使音频信号转换为数字信号，将数字信号经过编码转换为二进制数的形式，从而把模拟音频转换成数字音频。模拟音频信号数字化的３个阶段如图5-2所示。 图5-2 模拟音频信号数字化的3个阶段 【5.1.1 声音与声音数字化】 2.声音数字化 5.1 数字音频的基础知识 （2）声音数字化的主要技术指标。声音数字化的主要技术指标包括采样频率