第四章 数字音频基础 授课教师：

学习目标 [了解] 能陈述音频数字化过程中的三个参数和指标； 能陈述WMA、MP3、WAV、MIDI、RA五种常见数字音频文件的特点。 [理解] 简述音频数字化的原理； 简述音频质量、音频文件数据量的大小、采样频率及量化位数之间的关系。 [应用] 用至少两种方法进行声音的采集和格式转换； 通过实训，能运用Adobe AuditionCS6 进行音频的录制和效果编辑。 2019/1/12 2

本章知识框架 2019/1/12 3

案例引入 如何录制参赛歌曲？ 如何提升歌曲的品质？ 2019/1/12 4

第一节 音频技术和数字化 一、声音的概念及特性 语音 音乐 音效 第一节 音频技术和数字化 一、声音的概念及特性 根据音频信号所携带的信息，音频素材的主要类型大体上可以分为语音、音乐、音效三类。 语音 音乐 音效 2019/1/12 5

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (一)模拟声音与数字声音 第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (一)模拟声音与数字声音 【模拟声音】生活中人耳能听到的声音，都属于模拟声音，模拟声音在时间上连续、而且幅度随时间连续变化。 【数字声音】是指用数字信号作为载体来传输的声音。数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。 2019/1/12 6

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (二)采样与量化 1.采样与采样频率 2.量化与量化位数 2019/1/12 7

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (三)声音质量与数据率 1．声道 第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (三)声音质量与数据率 1．声道 音频文件有单声道（mono）和双声道之分。双声道又分为左 右声道。双声道声音文件比单声道声音文件大一倍，因为双声 道存储的信息比单声道大两倍。 双声道文件可以将左右两个声道的声音分别保存成单声道文 件，也可以将左右声道混合后通过一个单声道输出一个立体声 (stereo)声音文件。 2019/1/12 8

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (三)声音质量与数据率 2．声音质量与数据率 2019/1/12 9

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (三)声音质量与数据率 3．声音文件的大小 2019/1/12 10

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 1．PCM、DPCM和ADPCM 第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 1．PCM、DPCM和ADPCM 是基于音频数据统计特性进行编码的波形编码方法，它直接对波 形采样、量化、编码，算法简单，易于实现。声音恢复时能保 持原有的特点，但压缩比很难提高。 采用PCM编码、ADPCM编码等生成的数字音频都以WAVE的文 件格式存储，以“.WAV”为文件扩展名。CD激光唱盘中包含 也是WAVE格式的波形数据，只是不存成扩展名为“.WAV”文 件而已。 2019/1/12 11

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 2．MPEG音频 第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 2．MPEG音频 在MPEG-1音频标准中应用最广的就是MPEG-1 Audio Layer 3，即我们熟知的MP3音乐，其文件扩展名为“.mp3”。MP3最大的好处在于大幅降低了数字声音文件的容量，而不破坏原来的音质。以CD音质的Wave文件来说，通过MP3格式压缩后，文件便可压缩为原来的1/10～1/12。 2019/1/12 12

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 2．MPEG音频 MPEG-2标准定义了两种声音数据压缩格式 第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 2．MPEG音频 MPEG-2标准定义了两种声音数据压缩格式 MPEG-2 Audio：与MPEG-1 Audio兼容，并在此基础上实现了 低码率和多声道扩展，可提供左、右、中及两个环绕声道、一 个加重低音声道，即5.1环绕声和多达7个伴音声道，用于DVD 的伴音。 MPEG-2 AAC（Advanced Audio Coding，先进音频编码）： 音质更加完美而压缩比更大（15:1～20:1），但与MPEG-1声 音格式不兼容。 2019/1/12 13

第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 2．MPEG音频 第一节 音频技术和数字化 二、音频的数字化过程 (四)数字音频的压缩技术 2．MPEG音频 MPEG-4简称MP4是一套用于音频、视频信息的压缩编码标准， 由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的“ 动态图像专家组”（Moving Picture Experts Group，即 MPEG）制定，第一版在1998年10月通过，第二版在1999年 12月通过。MPEG-4格式的主要用途在于网上流、光盘、语音 发送（视频电话），以及电视广播。 2019/1/12 14

第二节 数字音频格式及转换 一、数字音频格式 第二节 数字音频格式及转换 一、数字音频格式 .wav（waveform） 微软公司开发的数字音频格式，大多数声音编辑软件都支持该格式。其音频质量与CD相差无几，但这种格式占用存储空间较大，不便交流和传播。 .wma（windows media audio） 微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式，在压缩比和音频质量方面都超过了MP3。WMA压缩比可以达到1:30，支持流媒体，可以防止盗版。 .mp3 MPEG-1 Audio Layer3，音质好，压缩比可达1：10—1：12，被大量软件和硬件支持，应用广泛。但MP3采用有损压缩且没有版权保护。 .ra（realaudio） Real Networks公司退出的流媒体声音文件格式，压缩比可高达1:96，主要用于网络传输，音质不是很好。 .mid（MIDI） MIDI又称作乐器数字接口，主要用于原始乐器作品、流行歌曲的业余表演、游戏音轨以及电子贺卡等，文件很小适合做多媒体作品的背景音乐。 .ogg “OGG”是Xiph新推出的一款免费开源、不受专利限制的音视频格式，它拥有和MP3相媲美的音频，但是相同质量和相同长度的音频文件只有MP3的1/4大。

第二节 数字音频格式及转换 二、数字音频格式的转换 全能音频转换通 格式工厂 第二节 数字音频格式及转换 二、数字音频格式的转换 全能音频转换通 格式工厂 StreamBox Ripper Audio Converter

第三节 数字声音的采集与播放 一、数字声音采集 （一）利用声卡录制声音 第三节 数字声音的采集与播放 一、数字声音采集 （一）利用声卡录制声音 （1）确认音源与声卡相应的接口已经相连。话筒接入声卡的MIC接口，若是音源来自盒式磁带或是收音机则需要一根双头音频线。 （2）选择录音软件。录音软件可以是声音编辑软件，也可以使用Windows附件中的“录音机”。 （3）选择适当的采样频率、量化位数和编码方式。 （4）进行录音，保存声音文件。

第三节 数字声音的采集与播放 一、数字声音采集 （二）CD抓轨 第三节 数字声音的采集与播放 一、数字声音采集 （二）CD抓轨 CD中存储的是数字化声音，但不是以文件形式存储的，不能直接拷贝。通过抓音轨，可直接获取存储在光盘音轨上的数据，并存储为WAV格式或MP3格式的声音文件。 现在可用于抓音轨工具很多，有专门的抓音轨工具，如EAC（Exact Audio Copy）；媒体播放软件中也内置了抓轨功能，如Windows Media Player、Real One Player以及Win AMP；一些光盘刻录软件如Nero中也有此功能。 Windows Media Player

第三节 数字声音的采集与播放 一、数字声音采集 （三）利用音频转换软件分离视频文件中的声音 应用格式工厂进行音视频分离

第三节 数字声音的采集与播放 二、数字声音播放 （四）从网上素材库中下载 ①百度音乐搜索http://mp3.baidu.com 第三节 数字声音的采集与播放 二、数字声音播放 （四）从网上素材库中下载 ①百度音乐搜索http://mp3.baidu.com ②音效网http://sc.chinaz.com/yinxiao/ ③声音网http://www.shengyin.com/sucai.asp ④音效素材网http://www.smzy.com/yinpin/

第三节 数字声音的采集与播放 二、数字声音播放

第四节 常用的数字音频处理软件 一、Windows “录音机” 2019/1/12 22

第四节 常用的数字音频处理软件 二、Adobe Audition CS6 Adobe Audition CS6软件程序界面 第四节 常用的数字音频处理软件 二、Adobe Audition CS6 Adobe Audition CS6软件程序界面 2019/1/12 23

第四节 常用的数字音频处理软件 二、Adobe Audition CS6 主要包括以下功能： （1）录制音频文件； 第四节 常用的数字音频处理软件 二、Adobe Audition CS6 主要包括以下功能： （1）录制音频文件； （2）对音频文件中进行剪切、粘贴、合并、重叠声音等操作； （3）提供有多种特效处理，如反向、放大、降低噪声、压缩、扩展、回声、延迟、调整音调等； （4）生成噪音、低音、静音、电话拨号等声音；其他功能有自动静音检测和删除、自动节拍查找等。 （5）支持多种声音格式，可以实现多种音频文件存储格式之间进行转换，如将WAV格式的文件转换成MP3格式的声音文件，将WAV格式或MP3格式的声音文件转换为流媒体RA格式。 2019/1/12 24

综合项目实训 实训项目一：参赛歌曲DIY 实训项目二：制作K歌伴奏音乐 实训项目三：现场音乐会效果的歌曲串烧 【举一反三】 制作会“说话”的演示文稿（PowerPoint） 2019/1/12 25

学习活动 1．从CD光盘上选择一个音轨将它转成双声道，44.1kHz、16bit的立体声文件，并将这个文件分别转化为双声道、22.05kHz、16bit，单声道、11kHz、8bit，单声道、5kHz、8bit的三个声音文件，比较这些声音文件在文件大小和声音播放效果上的变化。 2．选择播放若干各种不同格式的数字音频文件，如WAV、MID、MP3、RA等，记录各文件的属性，如声音文件的播放长度，声音文件的大小，比较这些声音文件的播放效果。 3．上网搜索教材中没有提及的数字音频的最新格式，了解它们的格式、特点及应用，并到收集到的资料发布到学习平台与同学交流。 2019/1/12 26