实验一 音频获取和处理.doc

1、实验一： 音频获取和处理实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1通过实验理解声音的数字化过程，了解计算机如何处理和存储声音。2掌握声音处理工具软件 Cool Edit Pro 的基本用法，并能根据需要编辑声音。二、实验内容1用 Cool Edit Pro 录制声音，并提交原文件。2添加混响效果、制作渐弱效果，并提交最终作品。三、实验原理、方法和手段1数字音频和模拟音频模拟音频和数字音频在声音的录制和播放方面有很大不同。模拟声音的录制是将代表声音波形的电信号转换到适当的媒体上，如磁带或唱片。播放时将纪录在媒体上的信号还原为波形。模拟音频技术应用广泛，使用方便。但模拟的声音信号在多次

2、重复转录后，会使模拟信号衰弱，造成失真。数字音频就是将模拟的(连续的 )声音波形数字化(离散化) ，以便利用数字计算机进行处理，主要包括采样和量化两个方面。数字音频的质量数字音频的质量取决于采样频率和量化位数这两个重要参数。采样频率是对声音波形每秒钟进行采样的次数。人耳听觉的频率上限在 2kHz 左右，根据采样理论，为了保证声音不失真，采样频率应在 4kHz 左右。经常使用的采样频率有 11.025kHz、22.05kHz和 44.lkHz 等。采样频率越高，声音失真越小、音频数据量越大。量化数据位数 (也称量化级)是每个采样点能够表示的数据范围，经常采用的有 8 位、 12 位和 16 位。

3、例如，8 位量化级表示每个采样点可以表示 256 个(0-255)不同量化值，而 16 位量化级则可表示 65536 个不同量化值。量化位数越高音质越好，数据量也越大。反映数字音频质量的另一个因素是通道( 或声道) 个数。单声道是比较原始的声音复制形式, 每次只能生成一个声波数据。立体声(双声道 )技术是每次生成二个声波数据，并在录制过程中分别分配到两个独立的声道出输出，从而达到了很好的声音定位效果。四声道环绕（4.1 声道）是为了适应三维音效技术而产生的，四声道环绕规定了 4 个发音点：前左、前右，后左、后右，并建议增加一个低音音箱，以加强对低频信号的回放处理。Dolby AC-3 音效（5

4、.1 声道）是由 5 个全频声道和一个超重低音声道组成的环绕立体声。四、实验组织运行要求以学生自主训练为主的开放模式组织教学。五、实验条件自带有麦克风的耳机。安装有Windows XP操作系统、Cool Edit Pro的PC机。六、实验步骤1录制背景音乐背景音乐可由录音机、CD 唱机等输出的模拟音频获取。首先保证外界音源设备与 声卡的 Line In 接口正确相连。（1）打开 Cool Edit Pro。（2）单击工具栏的 New File 阿按钮，在出现的 New Waveform 对话框中，分别选择Sample Rate 为 44100，Channels 为 Stereo，Resolut

5、ion 为 16-bit，单击 OK 按钮准备录音。（3）单击控制面板中的 Record 按钮，开始录音。录音结束时，单击控制面板中的Stop 按钮完成录音。（4）执行 File/Save as，打开“保存”对话框。选择好路径，文件命名为“背景音乐” ，保存类型选 Windows PCM（*.wav ） ，单击“保存”按钮完成对音乐文件的录制。2用 Cool Edit Pro 进行混音处理（1）打开“背景音乐”文件，执行 Edit/Mix Paste 命令，打开 Mix Paste 对话框。（2）在 Volume 框中，VolumeL，R 代表左右声道音量，若为单声道文件，则只有一个声道音量调

6、节。若选中 Invert，则文件在被粘贴前声音数据将会颠倒。当 Lock Left/Right被选中时，左右声道调节按钮将被锁定，调节时一起变化。（3）在合成方式框中，选中 Insert，则被粘贴的文件插入当前文件之中。选中OverlapMix时，则被粘贴的文件不会取代当前文件中的选定部分，而是已选定的部分与当前文件叠加。若被粘贴的文件比当前文件的选定部分长，则超出范围的部分将继续被粘贴。选中 Replace，则被粘贴的声音文件将覆盖源文件。选中 Modulate，则被粘贴的声音文件与当前文件一起调制，则将每采样点的幅值相乘混合后输出。激活 Crossfade，输入时间（ms ） ，则被粘贴文

7、件的起止有一定的淡入淡出。（4）在选择被粘贴的文件来源框中，From Clipboard 表示被粘贴的文件来源于剪贴板；From Windows Clipboard 表示被粘贴的文件来源于 Windows 剪贴板；From File 表示被粘贴的文件来源于新文件，单击 Select File按钮可选择文件。（5）Loop Paste 指文件被粘贴的次数。（6）自行选择相关参数，处理结束后，将文件保存为“混合音乐” ，完成混音处理。3制作渐弱效果（1）打开上面编辑的“混合音乐” ，执行 Transform/Amplitude 命令，打开 Amplify 对话框，在该对话框中选中 Fade 选项卡

8、，自行设置参数。（2）在 Initial Amplification 框中的上下两个滑块分别控制左右声道最初音量放大的倍数，Final Amplification 框中的上下两个滑块则分别控制左右声道最终音量放大的倍数。100%相当于音量没有改变， 0%相当于音量被减小至无声。在此，我们选中 “混合音乐”中需要制作渐弱效果的一段音频，在 Initial Amplification 中左右声道放大倍数为 100%，在Final Amplification 中左右声道放大倍数为 50%。（3）Linear Fade 是指最初和最终音量放大的倍数呈线性变化，而 Logarithmic Fade 则是指最初和最终音量放大的倍数呈对数变化。（4）Lock Left/Right 用来控制左右声道是否做同样的变化，如果不选它，左右声道音量放大的倍数就可以分别设置。（5）处理结束后，保存文件，完成渐弱效果的处理。七、思考题1数字音频通常使用的采样率为多少？2请举出三种多媒体音频技术中常用的存储声音信息的文件格式？八、实验报告1、实验预习：前期实验和教材相关内容。事先录制好一些实验需要用的素材。2、记录实验的过程。3、解释实验结果。4、总结实验体会及实验中存在的问题。九、其它说明（无）