【正文】 上下波形之所以不吻合，是因為 采樣點不夠多，或是采樣頻率不夠高。 許昌網(wǎng)站建設(shè) 許昌網(wǎng)站建設(shè) 《數(shù)字媒體技術(shù)》教案 16 數(shù)字音頻質(zhì)量及格式 音頻數(shù)據(jù)率及質(zhì)量 數(shù)字音頻文件存儲在計算機(jī)中要占據(jù)一定的空間，然而不同的采樣頻率、量化深度和錄制時間生成的音頻文件大小也不同。 如果要衡量一個數(shù)字音頻的音質(zhì)好壞的話，通?？?以參考以下指標(biāo)： ? 采樣頻率：即采樣點之間的時間間隔，采樣間隔時間越短，音質(zhì)越好。 聲音文件格式 其實，不同的編碼方式就對應(yīng)計算機(jī)中不同的文件格式，反映在計算機(jī)中就是文件的后綴名不同。 聲音文件格式 （ 3） CDA格式 :大家都很熟悉 CD這種音樂格式了，擴(kuò)展名 CDA，其取樣頻率為 ，16 位量化位數(shù)。 （ 5） MP3 Pro 格式 :MP3 Pro 可以在基本不改變文件大小的情況下改善原先的 MP3音樂音質(zhì)。 （ 7） MP4格式 :MP4在文件中采用了保護(hù)版權(quán)的編碼技術(shù)，只有特定的用戶才可以播放，有效地保證了音樂版權(quán)的合法性。它的采樣率為CD 格式的 64 倍，即 。但 VQF 未公開技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，至今未能流行開來。 （ 14） Liquid Audio 格式 :Liquid Audio 是一家提供付費(fèi)音樂下載的網(wǎng)站。格式 2 和 3采用不同級別的語音壓縮，而格式 4 采用更低的采樣率和 MP3 相同的解碼方式，所得到語音更清楚，而且可以更有效地從網(wǎng)上進(jìn)行下載。 （ 19） Amiga 格式 :Amiga 聲音 (.SVX)： Commodore 所開發(fā)的聲音文件格式，被 Amiga平臺和應(yīng)用程序所支持，不支持壓縮。 AAC 是 MPEG2 規(guī)范的一部分。 （ 1）數(shù)字錄音 :該技術(shù)操作是指通過數(shù)字方式將自然界中的聲源或者存儲在其它介質(zhì)的模擬聲音通過“采樣 —— 量化 —— 編碼”的方式將其變成計算機(jī)中或其它數(shù)字音頻設(shè)備中能夠識別的數(shù)字聲音。 （ 5）增加特效 :增加特效是指對原始的數(shù)字音頻素材進(jìn)行聽覺效果的優(yōu)化調(diào)整，以使其符合需要。 （ 2）數(shù)字錄音機(jī) :如圖 28 所示是數(shù)字錄音機(jī)。數(shù)字音頻工作站是一臺能夠完成從錄音、編輯、混合、壓縮，一直到最后刻出母盤的全部音頻節(jié)目制作過程的設(shè)備 。其實，不管是專用設(shè)備，還是多媒體計算機(jī)，在處理數(shù)字音頻時，其關(guān)鍵的硬件技術(shù)內(nèi)核包括： 1）模數(shù)轉(zhuǎn)換器 :模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ Analog to Digital Converter， ADC）是一個硬件芯片，一般用在帶錄音功能的音頻處理設(shè)備之中，其作用就是將模擬的音頻電壓（流）信號轉(zhuǎn)成數(shù)字脈沖電壓（ PCM）信號。當(dāng) DAC 接受到來 自計算機(jī)中的二進(jìn)制 PCM 信號，遇到 0 時相對應(yīng)的電阻就開啟，遇到 1 相對應(yīng)的電阻不作用，這樣每一批 16Bits 數(shù)字信號都可以轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的電壓大小。它是一種可以用來產(chǎn)生和模擬各種樂器或發(fā)聲物的應(yīng)用軟件。下面來介紹幾款較為常用的數(shù)字音頻編輯軟件。 （ 2） FL Studio :FL Studio 是一款音樂創(chuàng)作利器，能夠讓作者的計算機(jī)變成全功能的錄音室。 音頻工作站軟件 音頻編輯軟件及功能包括： （ 1） Cubase: Cubase 是德國著名的 Steinberg公司出品的蘋果、 PC雙平臺軟件。 Cubase 從 版開始全面支持軟件合成器技術(shù)。著名的老牌搖滾樂隊 Queen 剛剛推出的最新杜比環(huán)繞聲 DVD 音樂大碟就是用 Nuendo 做的。 （ 3） Logic Audio:Logic Audio 是一個功能太強(qiáng)大的“音樂工作站”。但它的混音能力效果好，比較適合在獨(dú)立的電腦里工作。它們都沒有 MIDI 功能，只有音頻和視頻功能。 Vegas Video 既是一個強(qiáng)大的多軌音頻工作站，又是一個專業(yè)的視頻編輯軟件。 （ 6） Sound Fe: Sound Fe 是著名的 Sonic Foundry 公司的主打產(chǎn)品，是廣泛應(yīng)用于電腦多媒體領(lǐng)域的音頻編輯軟件，同時大量用于游戲音效的處理和編輯。 Sound Fe 的優(yōu)勢是各種大小功能很多，對各種音頻格式的支持很好，操作方便；而 Wavelab 的優(yōu)勢是處理速度快，能夠進(jìn)行實時效果處理，能夠進(jìn)行簡單的多軌混音。 （ 8） Cool Edit: Cool Edit 是一個很強(qiáng)大的軟件。 Cool Edit 在效果處理某些方面領(lǐng)先于其他同類軟件，尤其是降噪和變調(diào)功能。而且現(xiàn)在還可以在使用外部硬件的情況下自動記錄參數(shù)，當(dāng)偵聽時調(diào)節(jié)音量、面板和效果控制，實時記錄這些變化到混合中，如果使用外部硬件控制設(shè)備產(chǎn)生變化，這些變化以可編輯的封裝形式實時呈現(xiàn)。 當(dāng)然，多個聲道不一定就能有好的效果，要看聲音的采樣頻率和量化等級，還要看聲卡和功放的還原能力，以及音箱的數(shù)量和能力。 （ 2）音軌 音軌就是在音頻處理軟件中看到的一條一條的平行“軌道”。所有的音頻處理軟件都可以允許多音軌操作，也就是在某一段時間內(nèi)，可以同時讓多個音頻素材同時播放，產(chǎn)生混音效果。 數(shù)字音頻編輯實例 下面通過一個簡單的數(shù)字音頻合成實例，介紹數(shù)字音頻編輯的步驟操作。確定好要錄制的歌曲后，可 以到網(wǎng)絡(luò)中下載所需要的伴奏。將音軌 2 作為人聲錄制音軌，做好準(zhǔn)備后，按下錄制健開始錄制。 數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用 下面就簡單的介紹數(shù)字音頻技術(shù)在幾個方面的具體應(yīng)用。當(dāng)然這僅僅是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字音頻廣播技術(shù)，人們也可以利用數(shù)字通訊衛(wèi)星來傳輸數(shù)據(jù)信號，從而實現(xiàn)數(shù)字音頻無線廣播，這樣無論從聲音節(jié)目的制作、傳輸和接受上都可以采用數(shù)字的方式。 （ 3）影視游戲配樂 影視和游戲作品中的聲音元素是非常重要的一面。 （ 4）個人家庭 娛樂 數(shù)字音頻技術(shù)還廣泛的應(yīng)用于個人和家庭娛樂生活。而當(dāng)前影視制作技術(shù)開始數(shù)字化的情況下，影視制作中的配音和配樂也越來越多的依靠數(shù)字音頻技術(shù)，在聲音于畫面的對位上面，借助于數(shù)字化技術(shù)可以更方便，同時也可以得到效果更逼真的聲音記錄。而對于現(xiàn)在的音樂制作而言，并非專業(yè)錄音棚中才能出成果。 而數(shù)字廣播可以克服這些缺點。 ? 第四步，檢查并輸出。 ? 第三步，開始錄制工作。 ? 首先要準(zhǔn)備好必要的硬件設(shè)備，通常必須的工具有：多媒體計算機(jī)、聲卡、話筒和耳機(jī)，當(dāng)然還有錄制軟件，對于初學(xué)者來說用 Audition 軟件比較方便。所謂時序，其實也就是時間的順序，這是編輯處理視頻、音頻、動畫等等媒體的一個共同概念和基本思想。 在音序器軟件中一條音軌對應(yīng)于音樂的一個聲部或者對于一種樂器，它把 MIDI 或者音頻數(shù)據(jù)記錄在特定的時間位置。 可以這樣去理解：聲道就是不同位置發(fā)出的聲音。 通過上述音頻工作站軟件的描述可以看到，一般工作站軟件主要是完成音頻的錄制、剪輯、混音、特效處理、后期合成等工作，是一種完成對音頻素材進(jìn)行整合優(yōu)化的軟件。它功能強(qiáng)大，控制靈活，使用它可以錄制、混合、編輯和控制 數(shù)字音頻文件。 Cool Edit Pro有兩種操作方式 —— 多軌的和單個文件的。它有一個主通道調(diào)音臺，可以實時調(diào)節(jié)音量，以及加各種效果?？芍^功能強(qiáng)大，一般只要能想到的功能它都有。它的運(yùn)行速度和處理速度比 Premiere 快得多，對系統(tǒng)的消耗很少。Vegas 對各種格式的支持非常好，能夠在同一軌道里混排不同格式的音頻數(shù)據(jù)。 （ 5） Vegas Audio/Video:Vegas Audio 是一款多軌音頻軟件， Vegas Video 則是多軌視頻軟件，它們都是著名的 Sonic Foundry 公司出品的。它是 MIDI/音頻 /合成器一體化的音樂工作站。 Nuendo 的MIDI 較弱。 （ 2） Nuendo: Nuendo 是 Steinberg新推出的，它似乎是 Cubase的變種版本。 但是 Cubase 的操作不太人性化，很不方便，需要花較多的時間去學(xué)習(xí)，而且要想發(fā)揮ASIO 的優(yōu)勢，需要安裝一塊支持 ASIO 技術(shù)的專業(yè)聲卡。其次提供了音效編輯器，音效編輯器可以編輯許昌網(wǎng)站建設(shè) 許昌網(wǎng)站建設(shè) 《數(shù)字媒體技術(shù)》教案 20 出各類聲音在不同音樂中所要求的音效，例如各類聲音在特定音樂環(huán)境中所要展現(xiàn)出的高，低，長，短，延續(xù)，間斷，顫動，爆發(fā)等特殊聲效。 （ 1） Cakewalk:Cakewalk 是全世界使用率最高的專業(yè)作曲軟件，其功能非常全面。這類軟件一直與 MIDI 音樂創(chuàng)作聯(lián)系在一起。 圖 26 采樣量化 3）數(shù)字信號處理器 :數(shù)字信號處理器（ Digital Signal Processor， DSP）是一個專門用來處理數(shù)字聲音的微型處理器，類似于計算機(jī)中的 CPU，可以用來模擬和產(chǎn)生聲場，并對聲音效果進(jìn)行控制。 2）數(shù)模轉(zhuǎn)換器 :數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ Digital to Analog Converter， DAC）也是一個硬件芯片，一般用在數(shù)字音頻的重放設(shè)備中，用來將數(shù)字音頻信號還原成模擬的音頻信號。它最大的特點就是集成度高，免去錄音連線的煩惱，且便于攜帶。一般可用硬盤記錄方式或者光盤記錄方式。 數(shù)字音頻設(shè)備 數(shù)字音頻處理設(shè)備可以分為兩類：一類是專用數(shù)字音頻設(shè)備，另一類是非專為處理音頻而設(shè)計的多媒體計算機(jī)。 （ 3）聲音剪輯 :該操作旨在對數(shù)字音頻素材進(jìn)行裁剪或者復(fù)制。它還同時 支持多達(dá) 48個音軌、 15 個低頻音軌、更多種采樣率和比特率、多種語言的兼容能力、更高的解碼效率。 （ 21） S48格式 :S48(stereo、 48kHz)采用 MPEG1 layer MPEG1 layer 2聲音壓縮格式，由于其易于編輯、剪切，所以在廣播電臺應(yīng)用較廣。 （ 17） AU 格式 :AU 文件是 UNIX 操作系統(tǒng)下的數(shù)字聲音文件，由于早期 Inter 上的Web 服務(wù)器主要是基于 UNIX 的，所以這種文件成為 WWW 上唯一使用的標(biāo)準(zhǔn)聲音文件。 Liquid Audio 的音頻格式就是所謂的 LQT。 MD 之所以能在一張小小的盤中存儲 60～ 80分鐘采用 ，就是因為使用了 ATRAC算法（自適應(yīng)聲學(xué)轉(zhuǎn)換編碼）壓縮音源。 （ 9） Quicktime 格式 :QuickTime 是蘋果公司于 1991年推出的一種數(shù)字流媒體，它面向視頻編輯、 Web 網(wǎng)站創(chuàng)建和媒體技術(shù)平臺， QuickTime 支持幾乎所有主流的個人計算平臺，可以通過互聯(lián) 網(wǎng)提供實時的數(shù)字化信息流、工作流與文件回放功能。不過因為只有特定 的用戶才能播放這種文件，因此其流傳與 MP3 相比差距甚遠(yuǎn)。 （ 6） WMA格式 :WMA格式是以減少數(shù)據(jù)流量但保持音質(zhì)的方法來達(dá)到更高的壓縮率目的，其壓縮率一般可以達(dá)到 1:18。 （ 4） MP3 格式 :其全稱是 MPEG1 Audio Layer 3。 （ 2） MIDI格式 :MIDI 是 Musical Instrument Digital Interface的縮寫，又稱作樂器數(shù)字接口，是數(shù)字音樂 /電子合成樂器的統(tǒng)一國際標(biāo)準(zhǔn)。 ? 音頻流碼率：數(shù)字化后，單位時間內(nèi)音頻數(shù)據(jù)的比特容量，流碼率越大音質(zhì)越好。 比特率，即每秒鐘音頻的二進(jìn)制數(shù)據(jù)量。這個頻率通常稱作 Nyquist 極限。 通常情況下，在音頻數(shù)字化的過程中，設(shè)置的采集頻率可已選擇三種： 32kHz、 44kHz、48kHz。 采樣量化 由圖中可以得知，當(dāng)頻率越?。〞r間間隔越短），量化深度（量化分辨率）越大，二者的輪廓越吻合，這也說明數(shù)字化的信號能更好的保持模擬音頻信號的形狀，有利于保持原始聲音的真實情況。 通過這三個環(huán)節(jié)，連續(xù)的模擬音頻信號即可轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號 —— 二進(jìn)制的 0 和 1。這種聲音信號在存儲和電路傳輸及處理過程中，不再是連續(xù)的信號，而是離散的。