实验三讲义

实验三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】验证型实验2学时【实验环境】1．能够连接Internet的多媒体计算机；2．耳麦；3．CoolEdit、录音机、MicrosoftPowerPoint等软件。【实验内容】1.比较wav文件和mp3文件存储尺寸：将一个wav格式的声音文件，转换为mp3文件，记录其前后存储尺寸，并说明其变化情况。2．声音片段截取：从网络上下截一个音频文件，运用声音处理软件截取一段音频，保存为t1.mp3。3．声音录制与处理：使用声音软件录制自己的一段声音，要求采样率44100，声道立体声，采样精度16位，然后进行如下操作：1）加上回音；2）选择一首背景音乐，给自己的声音加上伴奏；3）将录音头尾空白部分删除；4）做淡入与淡出处理；结果保存为t2.mp3。4．声音文件的使用：从网上下载或自己制作声音文件，经过处理后，运用到ppt中。【实验步骤】【实验指导】一、常用数字音频文件的格式1．WAV文件格式WAV（WaveformAudio)文件格式，扩展名为WAV，是Microsoft公司开发的一种音频文件格式。WAV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(.WAV)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。常用的采样频率有三种：44.1khz（CD音质）；22.05khz（广播音质）；11.025khz（电话音质）。量化的精度即采样位数可分为8位（低品质）、16位（高品质）。频率越高，量化精度越大，声音质量越好，但是存储量也越大。由于WAV格式的数字音频未经过压缩，文件的体积很大，不方便通过网络和其他媒介来传递和保存，所以在教学中，它多用于表示短时间的效果声，不适于用作长时间的背景音乐或解说。2．MP3文件格式MP3(MovingPictureExpertsGroupAudioLayer3)文件格式，扩展名为MP3，是一种基于MPEGLayerⅢ压缩的数字音频文件格式。它能够在影响音质很小的前提下根据人的听觉特性，将音频文件按照某种算法压缩为原来存储量的1/11-1/12。由于MP3格式的数字音频音质好，文件的体积较小，所以它广泛应用于教学中，既可用表示长时间的背景音乐，也适合表示解说和效果声，还便于网上传播。3．MIDI文件格式MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface乐器数字接口）文件格式，扩展名为MID，是世界上一些主要电子乐器制造商建立起来的通信标准。它记录的是一系列指令，把这些指令发送给声卡，由声卡按照指令将声音合成出来。MIDI是目前最成熟的音乐格式，其科学性、兼容性、复杂程度等都非常优秀，已经成为一种产业标准。作为音乐工业的数据通信标准，MIDI能指挥各种音乐设备的运转，而且具有统一的标准格式，能够模仿原始乐器的各种演奏技巧甚至无法演奏的效果，而且文件的长度非常小。由于MIDI文件是一种电子乐器通用的音乐数据文件，只能模拟乐器的发声，因此在教学中，只能用作纯音乐使用，不能表示带人声的歌曲、解说或效果声。4．WMA文件格式WMA（WindowsMediaAudio）文件格式，扩展名为WMA，由微软公司推出,与MP3格式齐名。WMA格式的音频音质与MP3相当，甚至略好。在保证声音品质的前提下，文件压缩率比MP3要高，一般都可以达到1：18左右，有“低流码之王”之称。WMA音乐文件格式受DRM（DigitalRightsManagement）技术保护，可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器，无法被转制成MP3音乐文件等等。另外WMA还支持音频流(Stream)技术，适合在网络上在线播放。由于WMA音质好、文件体积小、支持流技术等特点，所以它既适合表示长时间的背景音乐，也适合表示解说和效果声，还便于网上传播。但是目前WMA格式的通用性和普及性不如Mp3格式广，有部分软件不能直接插入WMA格式的音频文件，比如在Flash8中就不能按普通方法直接导入和应用WMA格式的音频文件。5．RA、RMA文件格式RM（RealMedia）文件格式，扩展名为RM,由RealNetworks公司推出网络流媒体文件。RealMedia中的RA（RealAudio）、RMA（RealMediaAudio）两种文件类型是面向音频方面的。RM最显著的特点是可以在非常低的带宽下（低达28.8kbps）提供足够好的音质让用户在线聆听。由于RealMedia是从极差的网络环境下发展过来的，所以RealMedia的音质较差，即使在高比特率的情况下它的音质甚至比MP3还要差。随着网络速度的提升和宽带网的普及，用户对质量的要求也不断提高，后来RealNetworks与SONY公司合作，利用SONY的ATRAC技术实现了高比特率的高保真压缩。由于RealMedia的用途是在线聆听，非常适合网络音频广播、网络语音教学、网上语音点播等。二、数字音频资源的获取方法教学中使用的数字音频资源，获取方法有很多，可以购买数字音频光盘、音频资源素材库；可以通过网络下载音频资源；还可以从现有音频素材中截取音频片段；或者通过录制的方法获得教学所需的音频资源。从软件的易得性和易用性出发，我们选选择Windows自带的录音机和CoolEidt软件，讲解录制来自麦克风的声音和计算机内部播放的声音的方法，以及音频处理与合成的方法。（一）从网络上下载数字音频资源我们从网络上下载所需要的数字音频资源时，通常面临两种情形：一种是提供了下载链接，另一种是未提供下载链接。1．提供了下载链接的数字音频资源的下载在提供了下载链接的情况下，可以直接单击音频下载链接下载所需音频资源。2．未提供下载链接的数字音频资源的下载在未提供下载链接的情况下，我们通常使用专门的下载工具（如迅雷、FlashGet等软件）下载所需音频资源。（二）录制数字音频资源录制数字音频资源，既可以使用Windows自带的“录音机”应用程序录制，还可以使用专业音频处理软件如CoolEdit、GoldWave、SoundForge、AdobeAudition等录制。1．使用录音机软件录制音频在没有专门的录音软件的情况下，可以直接利用Windows系统中的录音机录制计算机内部或外部的声音。常用来录制来自麦克风的声音或转录计算机内部播放的声音。利用录音机录制音频的基本步骤：准备好录音设备，如录制来自麦克风的声音时须连接好麦克风→设置录音通道，如录制来自麦克风的声音时录音通道须设置为麦克风，录制来自计算机内部播放的声音时录音通道须设置为混音→使用录音软件录音→保存文件。实例：录制来自麦克风的声音第1步：把麦克风连接到计算机声卡麦克风（microphone）插孔。第2步：设置录音通道为麦克风。双击任务栏中的“音量”图标（任务栏右下角的小喇叭），如图2-1所示，打开音量控制器，单击菜单项“选项”/“属性”，如图2-2所示。在“调节音量”区，选择“录音”，并在“显示图2-2音量控制窗口下列音量控制”区，选择“microphone”（只需确保所需的录音通道被选中，其他选项是否选择无关），如图2-3所示，单击确定则打开“录音控制”窗口，勾选“microphone”下方的复选框，调节合适的录音音量，如图2-4所示。如果在任务栏中找不到“音量”小喇叭图标，则可以在控制面板中，双击“声音和音频设备”，勾选“将音量图标放入任务栏”，如图2-5所示，即可使“音量”图标显示在任务栏右下角。第3步：录音。单击“程序”/“附件”/“娱乐”/“录音机”打开windows自带的录音机，如图2-6所示。单击“录音”按钮，对着麦克风说话，开始录音，录制结束时单击“停止”按钮，再单击菜单项“文件”/“保存”，保存为wav音频文件。要注意的是录音每次只有60秒时间，如果没有录制完，可继续单击录制。实例：录制计算机内部播放的声音第1步：设置录音通道为立体声混音。双击任务栏中的“音量”图标（任务栏右下角的小喇叭），打开音量控制器，单击菜单音量图2-1任务栏的“音量”图标图2-3录音属性窗口图2-4勾选microphone录音通道图2-5声音和音频设备属性图2-6windows自带的录音机录音按钮停止按钮项“选项”/“属性”，在“调节音量”区，选择“录音”，并在“显示下列音量控制”区，选择“StereoMix”（只需确保所需的录音通道被选中，其他选项是否选择无关），单击确定则打开“录音控制”窗口，勾选“StereoMix”下方的复选框，调节合适的录音音量。第2步：在计算机中播放需转录的带声音的原始素材。第3步：录音。单击“程序”/“附件”/“娱乐”/“录音机”打开windows自带的录音机，单击“录音”按钮，开始录音，录制结束时单击“停止”按钮，再单击菜单项“文件”/“保存”，保存为wav音频文件。2．用CoolEdit软件录制音频CoolEdit是Syntrillium软件公司发布的一款功能非常强大的数码音频处理软件，能高质量地完成录音、编辑、合成等多种任务。打开CoolEditPro2.0软件，其主界面如图2-7所示。单击菜单项“查看”，可打开或关闭资源管理窗及其他窗口。用CoolEdit软件录制音频与用Windows自带的录音机录制音频的基本方法是一致的，只是使用的录音软件不同而已。实例：在单轨编辑界面中录制来自麦克风的声音第1步：把麦克风连接到计算机声卡麦克风（microphone）插孔。第2步：设置录音通道为麦克风。第3步：录音。打开CoolEditPro2.0软件，单击工具栏的“单轨/多轨界面切换”按钮，打开单轨编辑界面。单击菜单项“文件”/“新建”，在弹出的“新建波形”窗口中设置音频采样率、声道和采样精度（推荐设置采样率为44100Hz、声道为立体声、采样精度为16位），单击“确定”按钮，即新建了一个新文件。单击“走带按钮”中的“录音”按钮，对着麦克风说话，开始录音，录制结束时单击“停止”按钮。第4步：单击菜单项“文件”/“另存为”，在弹出的对话框中选择保存位置,输入文件名,选择保存类型mp3，然后单击“保存”按钮,即可得到mp3格式的音频文件。三、数字音频资源的处理对数字音频资源进行后期处理，既可以使用Winodws中自带的“录音机”进行简单的处理，也可以使用专业音频处理软件如cooledit、goldwave、SoundForge、AdobeAudition等进行处理。下面以CoolEdit软件为例，讲解数字音频资源处理的方法。（一）音频编辑我们既可在CoolEdit软件单轨编辑界面中编辑音频，也可以在多轨编辑界面中编辑音频。在这里我们主要学习在单轨编辑界面中进行音频的编辑。1．打开音频文件单击菜单项“文件”/“打开”，选择要打开的音频文件，单击“打开”，则可以在“波形编辑窗”看到被打开的音频文件的波形，如图2-7所示。2．选择将时间播放头定位在所需波形的开始位置，如图2-11所示，然后按住鼠标左键不放拉到所需波形的结束位置，则可选择部分波形。如果需要精确选择波形片段，可在“选取/查看窗”的选择栏“始”、“尾”中输入精确的开始时间和结束时间，从而精确地定位选择的开始和结束点。3．删除选择波形后，按键盘的“delete”键，可删除选中的音频片段。4．复制、粘贴选择波形后，单击菜单“编辑”/“复制”，可复制选中的音频片段。将时间播放头定位在需要粘贴的时间点，单击菜单“编辑”/“粘贴”，可将复制的音频选取/查看窗选择的波形图2-7打开音频文件片断粘贴到时间播放头所处位置。5．提升或降低音量要提升或降低音频的音量，实质上就是改变音频波形的振幅。在CoolEdit中我们选择需要调整音量的波形，恒量改变波形振幅即可改变音频的音量。实例：将一段音量偏大的声音的音量降低到合适。第1步：在CoolEdi