多媒体实验一数字音频
多媒体计算机的数字音频处理技术实际应用简析
多媒体计算机的数字音频处理技术实际应用简析随着计算机技术的发展，多媒体计算机已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
在多媒体计算机中，数字音频处理技术是其中非常重要的一部分，它广泛应用于音频播放、音频编辑、语音识别等各个领域。
本文将对数字音频处理技术在实际应用中的一些情况进行简析。
一、数字音频处理技术的基本原理数字音频处理技术是利用计算机对音频信号进行数字化处理的一种技术。
它的基本原理是先将模拟音频信号经过采样、量化和编码等步骤转换成数字形式，然后再利用计算机进行各种处理和分析。
数字音频处理技术的实现离不开数字信号处理、傅里叶变换、滤波器设计等基本原理的支持。
二、数字音频处理技术在音频播放中的应用在多媒体计算机中，数字音频处理技术广泛应用于音频播放。
通过数字音频处理技术，计算机可以对音频信号进行解码并输出到扬声器或耳机中，实现音频的播放功能。
在这个过程中，数字音频处理技术可以对音频信号进行均衡、音量控制、环绕声效等处理，提高音频的品质和增强音乐的享受感。
虚拟现实是近年来一种兴起的新型互动娱乐方式，数字音频处理技术在其中也发挥了重要作用。
通过数字音频处理技术，可以实现虚拟现实中的环境音效、立体声音效等技术，增强用户的沉浸感和真实感，为虚拟现实带来更加丰富的体验。
随着科技的不断发展，数字音频处理技术也在不断创新和发展。
未来，数字音频处理技术有望在音频信号处理的算法和技术上有更大的突破，进一步提高音频处理的质量和效率。
数字音频处理技术可能会与人工智能、云计算等新技术相结合，为音频处理带来更多的可能性和发展空间。
数字音频资源的获取、处理及应用
数字音频资源的获取、处理及应用音频泛指人类能够听到的所有声音，它是信息交流的重要媒介。
音频属于过程性信息，有利于限定和解释画面。
音频作为一种信息载体，在教学中的作用主要有三个方面:一是作为解说，用于说明事物和现象，对学习者给予指导和引导；二是作为背景音乐，用于烘托特定的内容情节的气氛，对学习的节奏和氛围给予一定程度的调节；三是用作模拟在特定场合中产生效果声，用于丰富教学内容所涉及的事物和现象，增加内容的表现力，不仅让学生观其形，还能闻其声。
【实验目的】1.了解数字音频资源的常用格式2.学会数字音频资源的获取方法3.能够对数字音频资源进行简单的加工处理4.学会在多媒体课件、主题学习网站中使用数字音频资源的方法【实验类型】基础型实验【实验任务】运用本实验中学习的数字音频获取与处理技术，制作自己课件中所需的音频资源，并运用于课件或网站中。
要求做到：1. 根据课程教学内容表达的要求，设计好相应的音频资源，如配音、音效或背景音乐等。
2. 采取多种音频素材获取方法获取音频素材(网络下载、自己录制或音频片段截取)，并用cooledit音频处理软件对获取的素材进行合成处理，使其符合课件需要。
3. 运用于PowerPoint或Dreamweaver制作的课件或网站中。
【实验环境】1．能够连接Internet的多媒体计算机；2．耳麦；3．Cool Edit、Microsoft PowerPoint、Macromedia DreamWeaver等软件。
【实验指导】一、常用数字音频文件的格式1．WAV文件格式W A V（Waveform Audio) 文件格式，扩展名为W A V，是Microsoft公司开发的一种音频文件格式。
WA V音频文件是对声音模拟波形的采样而形成的文件格式，即将声音源发出的模拟音频信号通过采样、量化转换成数字信号，再进行编码，以波形文件(.W A V)的格式保存起来，记录的是数字化波形数据。
其中声音信息采样频率和量化的精度直接影响声音的质量和数据量。
多媒体音频实验报告
一、实验目的本次实验旨在让学生掌握音频信号的采集、处理与编辑技术，了解音频文件的基本格式和音频编辑软件的使用方法。
通过实验，提高学生对多媒体音频处理技术的认识和应用能力。
二、实验原理音频信号是一种模拟信号，通过模拟到数字的转换（A/D转换）可以将音频信号数字化，然后利用计算机进行处理和编辑。
音频编辑软件可以对音频信号进行剪辑、合并、混音、降噪等操作，以满足不同的应用需求。
三、实验器材1. 电脑一台（配置要求：奔腾4以上处理器，2GB内存，声卡，显卡，Windows操作系统）2. 音频采集设备（如麦克风、耳机等）3. 音频编辑软件（如Audacity、Adobe Audition等）四、实验步骤1. 音频采集（1）将麦克风连接到电脑的声卡接口。
（2）打开音频编辑软件，选择“录音”功能。
（3）调整麦克风灵敏度，确保录音效果清晰。
（4）开始录音，录制一段音频。
（5）保存录音文件。
2. 音频编辑（1）打开音频编辑软件，导入录制好的音频文件。
（2）对音频进行剪辑，删除不需要的部分。
（3）合并多个音频文件，制作混音效果。
（4）添加音效，如背景音乐、音效等。
（5）调整音频参数，如音量、音调、音色等。
（6）保存编辑好的音频文件。
3. 音频格式转换（1）打开音频编辑软件，导入需要转换格式的音频文件。
（2）选择“导出”功能，设置输出格式、编码参数等。
（3）保存转换后的音频文件。
五、实验结果与分析1. 成功录制了一段音频，并保存为WAV格式。
2. 对音频进行剪辑、合并、混音等操作，制作了一首简单的歌曲。
3. 将歌曲转换为MP3格式，以便在手机、MP3播放器等设备上播放。
4. 通过实验，掌握了音频采集、编辑和格式转换的基本方法。
六、实验体会1. 实验过程中，学习了音频信号的基本知识，了解了音频编辑软件的使用方法。
2. 通过实际操作，提高了音频处理技术的能力。
3. 深入了解了音频文件的基本格式，为以后的学习和工作打下了基础。
数字音频资源的获取
实验数字音频资源的获取、处理及应用【实验目的】1.了解数字音频资源的常用格式2.学会数字音频资源的获取方法3.能够对数字音频资源进行简单的加工处理【实验类型】验证型实验【实验环境】1．能够连接Internet的多媒体计算机；2．耳麦；3．Audition等软件。
【实验任务】运用本实验中学习的数字音频获取与处理技术，制作自己课件中所需的音频资源。
要求做到：1. 根据所要表达的要求，设计好相应的音频资源，如配音、音效或背景音乐等。
2. 采取多种音频素材获取方法获取音频素材(网络下载、自己录制或音频片段截取)，并用Audition音频处理软件对获取的素材进行合成处理，使其符合需要。
【实验内容】一、截取数字音频并设计成淡入的铃声。
1、在网上下载一个数字音频“明天你好（伴奏）”作为素材1。
2、打开Adobe Audition软件，点击“文件”—“导入”，在导入的对话框里找到所需素材1，并打开。
2、双击该文件，即可显示出其“主群组”。
点击“传送器”里的“”按钮即可进行播放。
3、找到想要截取的部分，可在“选择查看”对话框里输入具体“开始”和“结束”的时间，再点击“传送器”里的“”按钮即可选中要截取的部分。
4、在所选区域点击鼠标右键选择“复制到新的”则可形成新的文件“明天你好伴奏（2）”，并显示出其主群组。
5、选中前面需要淡入的部分，点击“效果”，找到“振幅和压限”并选择里面的“振幅/淡化（进程）”，弹出对话框，在其对话框右侧里的“预设”下面选择“淡入”，如下图所示：6、再点击“确定”即完成了淡化，效果如下图所示。
点击“传送器”里的“”按钮可进行播放试听。
二、录制数字音频。
1、打开Adobe Audition软件，点击“文件”下的“新建”，即出现“新建波形”的对话框，选择采样率为44100，通道为立体声，分辨率为16位，然后点击确定。
2、点击“传送器”里的“”按钮，即可开始录音。
录音后显示图如下：3、双击“效果”里的“修复”下的“降噪器（进程）”，弹出如下“降噪器”对话框，点击其对话框右侧的“获取特性”即会对环境进行录音，如下图所示。
任务1认识数字音频
声音的属性
• 声音的特性 • （1）音量（也称响度）：人耳对声音强弱的主观 感觉称为响度。 • （2）音调：人耳对声音高低的感觉称为音调。 • （3）音色：音色是人们区别具有同样响度、同样 音调的两个声音之所以不同的特性，或者说是人耳 对各种频率、各种强度的声波的综合反应。
声音产生的基本原理
• 声音是由物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质 发生波动产生的。 • 声音用波形表示声音，波形中的0线位置表示空气 压力和外界大气压相同，当曲线上升时，表示空 气压力加强，当曲线下降时，表示空气压力下降。 • 声音的波形实际等同于空气压力变化的波形，声 音就是在高低压产生的波动中进行传播的。
数字音频专业知识
• 声音通道的个数称为声道数，是指一次采 样所记录产生的声音波形的个数。
数字音频的先进性
• 价格方面：数字音频设备与传统设备相比，更有优势。 • 处理方面：传统的音频处理设备在加工、修正的手段上都 有很大的局限性，很难对原始声音进行完美的处理。 • 存储方面： 数字音频存储介质适合长期存放、容量大， 处理声音时又可以随心所欲地对音乐进行修正和调整。 • 质量：数字音频通过模数/数模转换后，虽然能够接近模 拟音质，但毕竟存在信号的损失。
• • • • • 转换软件： 格式工厂 全能音频转换通 豪杰音乐工作室 千千静听
练习：使用格式工厂转换音频格式
总结
• • • • • 1、声音产生的基本原理 2、声音的分类 3、音频的度量单位 4、数字音频 5、音频格式转换
• • • •
热身练习：在声音的波形图中标出 周期、波长、相位、振幅
数字音频
• 音频工作环境：
数字音频的历史
1877年，爱迪生发明留声机，模拟唱片和模拟信号 录音取得发展；1967年，日本NHK公司研制出第一 台旋转数字磁带录音机； 数字音频唱片DAD的三种制式，即AHD，MD和CD 的出现； 数字音频主要用于音响产品，声音制作系统，多媒 体引用，广播电视数字化，通讯等领域。
《多媒体制作技术及应用》-ch2_数字音频处理技术
第2章 数字音频处理技术
2.1数字音频基础
2.1.2 模拟音频的数字化过程
如果要用计算机对音频信息进行处理，则首先要通过A/D（模/数） 转换将模拟音频信号变成数字信号，实现音频信号的数字化。数字化的 声音易于用计算机软件处理，现在几乎所有的专业化声音录制器、编辑 器都是数字的。对模拟音频的数字化过程涉及到音频的采样、量化和编 码。
第2章 数字音频处理技术
2.1数字音频基础
2.1.2 模拟音频的数字化过程 4．用录音机录制声音文件 （1）配置好录音设备，选择输入声源。
第2章 数字音频处理技术
2.1数字音频基础
2.1.2 模拟音频的数字化过程 4．用录音机录制声音文件 （2）打开“属性”对话框，选择录制音源设备。
第2章 数字音频处理技术
第2章 数字音频处理技术
2.1数字音频基础
2.1.4 数字音频编码标准 5．MPEG中的音频编码 国际标准化组织/国际电工委员会（ISO/IEC）所属 WG11工作组，制定推荐了MPEG标准。已公布和正在讨论 的标准有MPEG I，MPEG E，MPEG N，MPEG U。 其中MPEG I标准对应于ISO/IEC11172-3（MPEG音 频）。这部分规定了高质量音频编码方法、存储表示和解 码方法。编码器的输入和解码器的输出与现存的PCM标准 兼容。 ISO/IEC11172视频、音频的总数据率为1.5Mb/s。音频 使用的采样率为32kHz，44.lkHz和48kHz。编码输出的数 据率有许多种，由相关的参数决定。
第2章 数字音频处理技术
2.1数字音频基础
2.1.3 数字音频信息的质量与存储量 1．音频质量的评价 （2）主观质量的度量 采用客观标准方法很难真正评定编码器的质量，在实 际评价中，主观的质量度量比客观质量的度量更为恰当和 合理。主观的质量度量通常是对某编码器的输出的声音质 量进行评价。 例如播放一段音乐，记录一段话，然后重放 给一批实验者听，再由实验者进行综合评定，得出平均判 分（Mean Opnion Scose，MOS）。
多媒体技术及应用数字音频技术02
4. WMA文件
WMA(Windows Media Audio)是 Windows Media格式中的一个子集(音频 格式)。
特点：压缩到MP3一半
多媒体技术及应用数字音频技术02
2-11
2.1 数字音频基础
5. MIDI和RMI文件 MIDI(乐器数字接口)是由一组音乐、乐 谱或乐器符号的数字集合。 特点：播放效果与硬件相关，数据量很小， 音质不高、音色单调等 6.VOC文件 创新公司开发的声音文件格式，由文件头 块和音频数据块组成。
音乐是符号化的声音。
多媒体技术及应用数字音频技术02
2.1 数字音频基础
二、声音的数字化 1.声音信号的类型 模拟信号(自然界、物理) 数字信号(计算机) 2.声音数字化过程
模拟信号
采样
量化
编码
数字信号
模拟信号
A/D ADC D/A DAC
数字信号
多媒体技术及应用数字音频技术02
2.1 数字音频基础
霍夫曼编码、算术编码、行程编码 ②有损压缩
波形编码--PCM、DPCM、ADPCM 子带编码、矢量量化
参数编码--LPC 混合编码--MPLPC、CELP
多媒体技术及应用数字音频技术02
2.2 数字音频压缩标准
二、音频压缩技术标准
分类
电话语 音质量
调幅广 播质量 高保真 立体声
标准 G.711 G.721 G.723 G.728
多媒体技术及应用数字 音频技术02
2020/11/14
多媒体技术及应用数字音频技术02
第二章 数字音频技术
2.1 数字音频基础 2.2 数字音频压缩标准 2.3 声卡与电声设备 2.4 MIDI与音乐合成 2.5 音频编辑软件 2.6 语音识别技术 本章小结
多媒体技术数字音频基础PPT课件
– 音色 由声音的波形或它的频谱结构决定，它是个 复杂感觉，无法定量表示
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信号的获取
话 筒 放 大
滤 波
采 样 保 持 A /D
接 口 微 机
采 样 脉 冲
• 获取法：利用声音获取硬件得到声源发生的声 音
• 合成法：通过一种专门定义的语音去驱动一台
预制的语音或音乐合成器。
• 多媒体计算机中三类声音：
①语音②音乐③效果声（sound effects）如刮风、下雨
等
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音频信号的处理
A/D转换后进行数据压缩
存储或传输
硬件（DSP）
采样与混叠
思考题：设音频信号的高频截至频率为7KHz， 抽样频率为6KHz，
问：0.5KHz信号中混有哪些频率的信号？
0 1 2 3 4 5 6 7 KHz 21
抽样与混叠
思考题：设音频信号的高频截至频率为7KHz， 抽样频率为6KHz，
问：0.5KHz信号中混有哪些频率的信号？
0 1 2 3 4 5 6 7 KHz 22
称之为抽样。该时间间隔称为抽样周期(其倒数
称为采样频率)。
13
音频数字化
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2.1 数字音频基础
1、数字化音频的获取与处理基本概念 2、模拟音频与数字音频的区别 3、数字音频采样和量化的基本原理 4、数字音频的文件格式 5、音频信号的特点。
采样
采样——将连续的声波信号x(t)按一定的 时间间隔（T）取值，得到离散的信号序 列x(nT)
T——采样周期 1/T——采样频率 x(nT)——离散信号序列
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贵州大学实验报告
单击“声音”图标，弹出“声音属性”对话框，如图a所示。
在该界面内，可以根据具体的应用需要对声音和音频设备属性进行设置，如对录音设备的属性进行设置，如图b所示。
a b
图a中音频设置功能分为三个部分:声音播放、录音和MIDI音乐播放。
单击“音乐播放”栏中的“音量”按钮，可以调整系统的声音来源设置，如CD、MIDI和其他的已安装设备。
单击“高级”按钮，可以选择扬声器、调整音频播放功能，以及选择要应用与音频播放功能，以及选择要应用与音频播放的声音的效果。
单击“录音”栏中的按钮，启动默认录音设备的“录音控制”，可以设置系统录音时的音量大小。
在“MIDI音乐播放”栏中指定播放MIDI输出的乐器，该乐器通常用于游戏。
仅“仅使用默认设备”复选框，限定程序使用选定的声卡。
如果使用的程序需要特定类型的声卡，而且在“默认设备”下来列表中已选中此卡，可勾选该复选框。
如果程序可以使用计算机上的一种声卡，则清除该复选框。
现场录制
关于现场录制，这里介绍两种方法。
一种是依靠windows系统自带的“录音机”，对话框如下图所示。
单击右侧的开始录制的红色按钮，即开始录制。
一个一种方法就是使用Cool Edit pro 提供的现场录制功能。
1.新建波形
选择“文件”/新建菜单命令，弹出“新建波形”对话框，如图b所示。
在对话框中设置新建波形的采样率，声道和采样精度。
由于这里只采用一个话筒进行录音，因此选择单声道，可以减少声音文件的容量。
对于一般音质，选择常用的44100采样率和8位的采样精度。
单击“新建波形”对话框中的“确定”按钮，程序界面如图c所示。
B
2.开始录音
单击控制面板的红色录音按钮，便开始录音。
对着话筒朗读一段文字，根据波形振幅的大小，调整麦克风的音量，使得波形振幅位于两条白线之间，如图d所示。
d
e
3.结束录音
单击控制面板的停止按钮结束录音，此时显示器上显示为将所路音频选定状态，且为白色高亮显示。
4．试听结果
单击控制面板的播放按钮可以回放刚才所录的声音。
如果只想听其中一部分，则可以在音频轨编辑区通过鼠标拖动选择要回放的部分，然后播放即可。
视听效果不错，就可以保存为音频文件。
反之，则再录，直到效果满意为止。
5.保存音频。
录音结束后，就可以保存音频文件了。
单击菜单/l另存为命令，弹出“另存波形为”对话框，如图e所示。
给录音文件起一个名字，单击“保存”按钮就可以了。
前台效果处理
在录制好前台音频后，接下来对录制的前台音乐进行效果处理，这里通过“图形均衡
器”进行简单参数设置，直至试听效果满意为止，如图f所示。
F
经过效果处理的前台音乐，就可以转入于背景音乐进行多音轨编辑了。
导入背景音乐
利用Cool Edit Pro 提供的音源导入方法即可，如图g和图H所示，在多轨界面音频中直接插入音频作为背景音乐即可。
g
H
音频合成
接下来的工作就是将前台音乐和背景音乐进行合成，并进行适当的效果处理，输出最终的音频文件。
适当的插入点将前台录制音乐插入到另一音轨中，如图I所示。
I
最后，将合成的音乐试听预览，满意后另存为想要的音频格式即可。
实
验
数
据
实验数据已经在实验内容中体现
实验总结通过这次实验，使我懂得了数字音频处理的一些基本方法，明白了Cool Edit Pro 的使用方法。
指
导
教
师
意
见
签名：年月日。