《多媒体技术》实验一 声音信号的获取与处理
声音信号的采集和分析实验
声音信号的采集和分析实验一. 实验目的将声卡作为双通道A/D卡和D/A卡,通过虚拟示波器和频谱分析仪实现声音信号的采集和分析。
掌握声音信号的采集与分析技术。
二. 实验原理1、声卡简介声卡是多媒体电脑的主要部件之一,它包含记录和播放声音所需的硬件。
声卡的种类很多,功能也不完全相同,但它们有一些共同的基本功能:能选择以单声道或双声道录音,并且能控制采样速率。
声卡上有数模转换芯片(DAC,用来把数字化的声音信号转换成模拟信号,同时还有模数转换芯片(ADC,用来把模拟声音信号转换成数字信号。
图1 声卡结构示意图利用声卡的A/D、D/A功能,再配上虚拟仪器软件界面,就可以构成示波器、信号发生器和频谱分析仪等常用仪器。
图2是Virtins公司开发的声卡测量仪器,其主要功能包括示波器、信号发生器、万用表和频谱分析仪等。
图2 Virtins公司开发的声卡测量仪器的功能2、声卡的信号输入接口(A/D声卡信号输入接口包括MIC和Line in两种。
MIC插口的输入阻抗为范围是1500 Ω ~ 20 kΩ(与声卡品牌有关,最小输入电压10mV,单通道输入。
Line In插口的输入阻抗为10 kΩ~ 47 kΩ(与声卡品牌有关, 信号输入电平范围是500 mV ~ 2 V(与声卡品牌有关,双通道输入。
Line In插口的输入信噪比和带宽均高于MIC插口。
通常情况下,传感器信号可以直接用插头连接在Line in或MIC口上,如图3所示。
这时需保证输入信号电压许可范围内,否则可能会损坏声卡甚至计算机。
图3 传感器信号与声卡的直接连接为防止测量信号超声卡量程造成的损坏,可以采用下面的电路对声卡输入端进行保护,如图4所示。
用两个二极管将输入电压钳位在2 ⨯ 0.65 = 1.3 (V,可以承受最大± 50 V的电压(取决于电阻和二极管的最大允许电流。
图4声卡输入端保护连接3、声卡的输出接口(D/A声卡信号输出接口包括Speaker和Line out两种。
实验一多媒体素材的收集与处理--音频实验指导书
实验一多媒体素材的收集与处理--音频实验指导书实验一多媒体素材的收集与处理一、实验目的：1.掌握音频素材的收集、处理方法；2.掌握视频素材的收集、处理方法；3.熟练应用各种软件；4.培养学生收集与处理多媒体素材的能力。
二、实验内容：1.声音的收集2．声音的编辑；3.；4.。
三、实验要求：1.了解素材获取的途径；2. 熟悉操作多媒体素材收集与处理软件；3．4．四、实验学时：4学时五、实验步骤：练习1：使用录音机录制麦克风的声音1．录制一段人的声音操作步骤：（1）确保麦克风能正常工作，将麦克风的插头插入声音卡的麦克风(MIC)插座，然后试一下麦克风，确保在音箱中能听到麦克风中传出的声音。
如果听不到麦克风中的声音，则执行“程序”->“附件”->“娱乐”->“音量控制”。
将麦克风选项下的静音取消，如图4—1所示，然后试一下有没有声音。
注意，试好声音以后，要将麦克风选项下的静音重新设置好。
同时，可以调节一下麦克风的音量。
方法是在“音量控制”的菜单中，选择“选项”中的“属性”命令，将“音量调整”从“回放”改成“录音”，如图4—2所示，按“确定”后，可将“音量控制”窗口改成“录音控制”窗口。
一般，音量设置在第六级，音量不要太小，否则，因为录音时输入的音量太小，录制好的声音回放时效果不好。
图4—2（2）启动“录音机”程序，执行“程序”->“附件”->“娱乐”->“录音机”程序。
Windows 98下的“录音机”程序的操作界面与真实的录音机非常相似，使用非常直观和方便。
底部从左到右，依次为倒带、快进、播放、停止和录音按钮。
录音机的最大录音能力为60秒。
如图4—3所示。
（3）开始录音，用鼠标左键单击录音按钮，对着麦克风讲话，即可完成录音工作。
如图4—4所示。
讲话时，在操作界面上可以看到声音的波形和当前已经录制的时间，随着人的讲话，应该可以看到波形的变化。
讲完后，单击停止按钮。
图4—4（4）保存录音，在“录音机”程序的操作界面的菜单上选择“文件”中的“保存”命令，在弹出的对话框中输入声音文件名，然后保存，就可以将已经录入的声音以W A V文件的格式保存在指定的位置。
声音采集处理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解声音采集和处理的基本原理。
2. 掌握使用音频采集设备采集声音信号的方法。
3. 学习音频信号处理的基本操作，包括滤波、放大、降噪等。
4. 了解音频信号在数字处理中的转换过程。
二、实验器材1. 音频采集卡2. 麦克风3. 耳机4. 个人电脑5. 音频处理软件（如Adobe Audition、Audacity等）6. 实验指导书三、实验原理声音采集处理实验主要涉及以下几个方面：1. 声音的产生与传播：声音是由物体振动产生的，通过介质（如空气、水、固体）传播到我们的耳朵。
2. 声音的采集：通过麦克风等设备将声音信号转换为电信号。
3. 声音的数字化：将电信号转换为数字信号，便于计算机处理。
4. 音频信号处理：对数字信号进行滤波、放大、降噪等操作，改善声音质量。
5. 音频信号的播放：将处理后的数字信号转换为声音，通过扬声器播放。
四、实验步骤1. 声音采集：- 将麦克风连接到音频采集卡。
- 将音频采集卡连接到个人电脑。
- 打开音频处理软件，设置采样率、采样位数、通道数等参数。
- 使用麦克风采集一段声音，如说话、音乐等。
2. 音频信号处理：- 使用音频处理软件对采集到的声音进行降噪处理。
- 使用滤波器对声音进行放大或降低噪声。
- 对声音进行剪辑、合并等操作。
3. 音频信号的播放：- 将处理后的声音保存为文件。
- 使用音频播放软件播放处理后的声音。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 成功采集了一段声音。
- 对采集到的声音进行了降噪处理，提高了声音质量。
- 对声音进行了剪辑、合并等操作，满足了实验要求。
2. 实验分析：- 通过实验，我们了解了声音采集和处理的基本原理。
- 掌握了使用音频采集设备采集声音信号的方法。
- 学习了音频信号处理的基本操作，包括滤波、放大、降噪等。
- 了解了音频信号在数字处理中的转换过程。
六、实验总结1. 本实验让我们对声音采集和处理有了更深入的了解。
2. 通过实验，我们掌握了使用音频采集设备采集声音信号的方法。
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。
多媒体技术之音频信息的获取与处理PPT课件( 75张)
常用音频采样率：8kHz、11.025kHz、16kHz、22.05kHz、44.1kHz 及 48kHz
2.2.2 数字音频获取
● 量化
量化概念
通过采样得到的表示声音强弱的函数 x(nT) 是连续的，为把 x(nT) 存入计 算机，就必须将采样值离散化，即量化成一个有限个幅度值的集合 x(nT)
多媒体技术及其应用
第二章 音频信息的获取与处理
● 主要知识点
2.1声音概述 2.2数字化音频 2.3音乐合成与 MIDI 2.4音频卡 2.5数字音频压缩标准
2.1.1 声音定义 ● 声音概念 ● 声音特性
2.1.2 声音基本特点 ● 声音传播 ● 声音频率 ● 声音传播方向 ● 声音三要素 ● 声音连续、相关及
实时性 声音具有实时性。对处理声音的计算机硬件和软件提出很高要求
2.2 数字化音频
转换
模拟信号
数字信号
音频数字化需要考虑的问题
采样、量化、编码
模 拟 信 号 的 数 字 化 过 程
100101100011101
音频信号处理过程流程
音
频采
开信 样
始
号 频
频 率
率
采 样
量 化
保 存 为 声 音 文 件
周期
用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音 实际波形
2.1.2 声音特点
● 声音的传播方式
声音是依靠介质 ( 比如：空气、液体、固体 ) 的振动进行传播的 声源是一个振荡源，它使周围介质产生振动，并以波的形式传播 人耳感觉到这种传播过来的振动，反映到大脑，就意味听到声音 声音在不同的介质中传播，其传播速度和衰减速率都是不一样的
实验一声音信号的获取与处理
实验一声音信号的获取与处理 (1)1.1 实验目的和要求 (1)1.2 预备知识 (1)1.3 实验内容与步骤 (2)1.4 思考题 (9)实验一声音信号的获取与处理声音媒体是较早引入计算机系统的多媒体信息之一，从早期的利用PC机内置喇叭发声，发展到利用声卡在网上实现可视电话，声音一直是多媒体计算机中重要的媒体信息。
在软件或多媒体作品中使用数字化声音是多媒体应用最基本、最常用的手段。
通常所讲的数字化声音是数字化语音、声响和音乐的总称。
在多媒体作品中可以通过声音直接表达信息、制造某种效果和气氛、演奏音乐等。
逼真的数字声音和悦耳的音乐，拉近了计算机与人的距离，使计算机不仅能播放声音，而且能“听懂”人的声音是实现人机自然交流的重要方面之一。
采集(录音)、编辑、播放声音文件是声卡的基本功能,利用声卡及控制软件可实现对多种音源的采集工作。
在本实验中，我们将利用声卡及几种声音处理软件，实现对声音信号的采集、编辑和处理。
实验所需软件：Windows录音机（Windows内含）Creative WaveStudio (Creative Sound Blaster系列声卡自带)Cool Edit进行实验的基本配置：●Intel Pentium 120 CPU或同级100%的兼容处理器●大于16MB的内存●8位以上的DirectX兼容声卡1.1 实验目的和要求本实验通过麦克风录制一段语音信号作为解说词并保存，通过线性输入录制一段音乐信号作为背景音乐并保存。
为录制的解说词配背景音乐并作相应处理，制作出一段完整的带背景音乐的解说词。
1.2 预备知识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重复转录后，会使模拟信号衰弱，造成失真。
多媒体技术——音频信息处理实验报告
音频信息处理音频信息处理一、实验内容及任务要求1、内容：学习Audition的使用2、任务要求：①请制作一段自己的录音文件，并配背景音乐，写出制作步骤。
②请叙述用Audition取出某段录音文件中的环境噪音的步骤。
③请把某段正常速度录制的语音文件，在保持语调不变的情况下把语速降低到正常语速的70%。
二、实验任务分析与设计①录音软件：Adobe Audition 3.0②基本原理：声音以振动波的形式从声源向四周传播，声音依靠介质的振动进行传播。
声音在不同介质中的传播速率和衰减率不一样，导致声音在不同介质中传播距离不同。
声音三要素：周期、振幅、频率。
录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流，音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场。
磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号。
处理声音的方式有：剪辑、合成、制作特殊效果、增加混响、调整时间长度、改善频响特性等。
音质的好坏与采样频率成正比，也与数据量成正比。
采样频率越高，音质越好，数据量也越大。
③基本方法：用Adobe Adition 3.0上录制一段音频，并配置音乐，通过降噪、滤波等效果器处理音频。
进行噪音采样，取出录音文件中的噪音。
最后通过变调效果器将语速降低。
内容包括：针对实验任务所采用的工具，或者所需要的基本原理或方法以及对完成任务的基本方式与方法。
三、实验结果展示及分析步骤：①准备素材。
在伴奏网上下载一首伴奏。
②打开Audition 3.0。
将界面调成多轨模式，点击文件中的保存对话框，对文件进行设置。
③在菜单栏的“插入”下选择音频，导入自己下载的伴奏，并将伴奏拖动到音轨1中。
④单击音轨2，选择“R”录音备用，然后单击红色录音按钮开始录音。
录音过程中，打开播放按钮，随着伴奏对着话筒开始唱歌。
⑤标准化。
拖动鼠标左键选取音频，在“振幅和压限”效果器中选择标准化。
多媒体实验报告：声音的采集与处理
深圳大学实验报告课程名称：多媒体技术及应用实验项目名称：声音采集与处理学院：传播学院专业：指导教师：王志强报告人：刘立娜学号： 2012080286 班级：4实验报告提交时间： 2013.03.30教务处制一、实验目的与要求1．通过实验加深对声音数字化的理解。
2．学会正确连接耳麦以及设置录音和放音的方法。
3．掌握声音录制方法并从网上下载音频文件。
4．掌握一种数字音频编辑软件的使用方法。
二、实验方法及步骤1.实验方法：运用以前了解到的知识内容，在通过阅读书上的实验步骤进行操作。
2.实验步骤①Audition的启动与退出②录制音频、播放音频、导入音频③音频的剪辑④音频的特效三、实验过程及内容1.Audition的启动与退出Audition是集声音录制、音频混合和编辑于一身的音频处理软件，它的主要功能包括录音、混音、音频编辑、效果处理、降噪、音频压缩与刻录音乐CD等，还可以与其它音频软件或视频软件协同合作。
Audition提供广泛的、灵活的工具箱，完全能够满足专业录音和专业视频用户的需求。
利用Audition,可以录制多轨文件、编辑音频文件、创建原始音乐文件、混缩无限的音频轨道。
启动计算机进入Windows后，可以用鼠标单击任务栏中的“开始”在弹出的开始菜单中，将鼠标指针移到“所有程序—Adobe Audition3.0”菜单命令上，单击即可启动。
或把Audition快捷方式一到桌面上来,单击即可。
图2.1Audition应用程序窗口如果要退出Audition，可以选择“文件—退出”菜单命令，或按Ctrl+Q组合键，也可以直接单击Audition应用程序窗口右上角的“关闭”在退出之前，如果有已修改的但未存盘的文件，系统会提示保存它。
或者点击左上角的“文件—保存”。
图2.2保存提示图2.3 “另存为“对话框2.录音、播放音频、导入音频1）录音的操作过程：(单轨录音)1.选择“文件—新建”菜单命令，这时会出现“新建波形”会话框，如图2.4所示。
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实验一声音信号的获取与处理
预备知识
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。
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。
2．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20kHz左右，根据采样理论，为了保证声音不失真，采样频率应在4OkHz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。
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。
Dolby AC-3音效（5.1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。
在多媒体音频技术中，存储声音信息的文件有多种格式，如Wav、Midi、Mp3、Rm等等。
1）Wav格式
Wav格式的文件又称波形文件，是用不同的采样率对声音的模拟波形进行采样得到的一系列离散的采样点，以不同的量化位数（16位、32位或64位）把这些采样点的值转换成二进制数得到的。
Wav是数字音频技术中最常用的格式，它还原的音质较好，但所需存储空间较大。
2）Midi格式
Midi是Musical Instrument Digital Interface（乐器数字接口）的缩写。
它是由世界上主要电子乐器制造厂商建立起来的一个通信标准，并于1988年正式提交给MIDI制造商协会，便成为数字音乐的一个国际标准。
MIDI标准规定了电子乐器与计算机连接的电缆硬件以及电子乐器之间、乐器与计算机之间传送数据的通信协议等规范。
MIDI标准使不同厂家生产的电子合成乐器可以互相发送和接收音乐数据。
Midi文件纪录的是一系列指令而不是数字化后的波形数据，所以它占用存储空间比Wav文件要小很多。
3）MP3格式
MP3是对MPEG Layer 3的简称，是目前最热门的音乐文件。
其技术采用MPEG Layer 3标准对W A VE音频文件进行压缩而成，特点是能以较小的比特率、较大的压缩率达到近乎CD 音质。
其压缩率可达1:12，每分钟CD音乐大约需要1兆的磁盘空间。
4）Rm格式
Rm是RealMedia文件的简称。
Real Networks公司所制定的音频视频压缩规范称为RealMedia，是目前在Internet上相当流行的跨平台的客户/服务器结构多媒体应用标准，它采用音频/视频流和同步回放技术来实现在Intranet上全带宽地提供最优质的多媒体，同时也能够在Internet上以28.8Kbps的传输速率提供立体声和连续视频。
实验一声音信号的获取与处理
一、实验目的和要求
1. 掌握使用Goldwave进行使用文件格式的转换方法；
2. 掌握使用Goldwave进行声音的录制方法；
3．掌握Goldwave的基本操作方法，掌握声音素材编辑的一般过程；
4．掌握使用Goldwave进行声音的合成方法。
二、实验环境
1. 硬件环境：麦克风，耳机。
2. 软件环境：Windows 2000/XP，Goldwave。
三、实验内容与步骤
一、音频编辑
1、启动Goldwave，导入音频素材“晚秋.mp3”
2、制作淡入效果。
把乐曲开始部分设置成选区，时长18秒，单击“淡入”工具按钮，制作淡入效果。
3、制作淡出效果。
把乐曲结尾部分设置成选区，时长20秒，单击“淡出”工具按钮，制作淡出效果。
4、采用mp3格式保存，文件名为“晚秋_淡入淡出.mp3”，保留该文件，不要关闭。
二、音频合成
1、打开音频素材“海浪海鸥.wav”和“鸟鸣.wav”，按照下图进行3个音频素材的合成。
2、以“海浪海鸥.wav”作为背景音乐，选取合适插入点，对合成音频“晚秋_淡入淡出.mp3”作“复制”、“混音”处理。
3、将第一次合成处理后的音频素材作为背景音乐，选取合适插入点，对“鸟鸣.wav”作“复制”、“混音”处理。
保存文件。
采用mp3格式，文件名为“实验1+合成.mp3”。
四、总结
注：包括制作过程中出现的问题，实验心得体会及改进意见等。