第4章听觉媒体技术.ppt

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1、第四章听觉媒体技术第四章听觉媒体技术 第一节电声媒体简介第二节录音教材的编制第三节录音的教学应用第四节 数字音频采集与制作第一节电声媒体简介第一节电声媒体简介传声器与扬声器录音机扩音机与功放器听觉理论 响度 声强或音量，表示声音能量的强弱程度，取决于声波振幅的大小。响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围为0dB-140dB 音高 音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。取决于声波基频的高低，频率高，音调高，反之则低。用Hz表示 音色 音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。纯音：单一频率的声音 复音：具有谐波的声音 高保真度声音使人能感受到：声源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场感的立体环

2、绕声效果。传声器常用传声器 动圈式传声器 电容式传声器 无线传声器电容传声器结构示意图电容传声器结构示意图 无线传声器 组成发射器、接收器 传声器、声频放大器、射频振荡器、射频放大器和电源传声器、声频放大器、射频振荡器、射频放大器和电源种类 手持式、头戴式和钮扣（领夹）式手持式、头戴式和钮扣（领夹）式 VHFVHF频段和频段和UHFUHF频段频段 无线传声器的使用注意点装好天线，使用过程中手不要接触天线正确配置调准频率 声卡 传声器的种类 动圈式（Dynamic）传声器 结构牢固、性能稳定和使用简便，频响与语言的频率范结构牢固、性能稳定和使用简便，频响与语言的频率范围接近，适宜于拾取语言信号围

3、接近，适宜于拾取语言信号 电容式（Condenser）传声器 体小质轻、灵敏度高、动态范围大、频响平直、瞬态响体小质轻、灵敏度高、动态范围大、频响平直、瞬态响应好，经不起强烈振动应好，经不起强烈振动 语言拾音优先选择动圈式传声器 演奏的拾音优先选电容式传声器或高质量的动圈传声器传声器的技术指标 灵敏度 频率响应 输出阻抗和指向性 信噪比传声器的使用注意点 控制拾音距离 保持相位一致 避震防潮防风 使用音频屏蔽线扬声器 纸盆式扬声器 喇叭式扬声器纸盆式扬声器的原理扬声器的性能指标 额定功率 额定阻抗 频率范围 低音扬声器，高音扬声器 指向性定阻式扩音机与扬声器的连接 所连接扬声器的总功率不小于扩

4、音机的输出功率 每只扬声器的实得功率不能超过其额定功率 扩音机输出阻抗与扬声器连接后的总阻抗相等 高阻抗输出端子加用定阻式输送变压器与扬声器P0扩音机的输出功率、Z0输出阻抗，P扬声器的额定功率PPZZ00定压式扩音机与扬声器的连接 定压式扩音机的输出端子用电压标度 用定压式输送变压器将扩音机与扬声器配接 输送变压器的初级与扩音机的输出端相连 根据扬声器的额定电压选择次级 扩音注意点 正确连接 避啸叫不能将传声器与扬声器相向放置发生啸叫应立即调低传声音量或衰减相应频率 防空载 信号源“对号入座”适时调整音量音色高 频 切 除（H I G H C U T）和 超 低 音 切 除（SUBSONIC

5、）合适布局扬声器录音设备：录音机的原理、组成：扩音机与功放器语音实验室普通语音室语音实验室控制台声音信号输入各 个 学 生 机话筒磁带录音机CD机Mp3计算机上的音频信息传统语音实验室数字语音实验室一、录音教材的编制过程一、录音教材的编制过程（1）分析阶段（2）编稿阶段（3）创作阶段（4）录制阶段（5）合成阶段（6）评价阶段 第二节录音教材的编制二、录音教材的制作过程二、录音教材的制作过程（1）收集素材（2）录制素材：传声器录音、转录、收录（3）剪辑（4）合成：解说、音乐、效果一、录音媒体的教学功能（1）典型示范，反复训练（2）创设情境，突破难点（3）因材施教，照顾差异（4）及时反馈，自我评价

6、第三节录音的教学应用第三节录音的教学应用二、录音媒体的教学应用方法二、录音媒体的教学应用方法(1)示范法为学生提供规范性的听觉材料，便于学生的模仿和训练。教师要采用灵活机动的方法对学生加强指导。(2)比较法为学生提供听觉的对比材料，指导他们分析比较、区别异同、分辨正误、加强练习。(3)情境法为教学创设情境，增强教学效果，通常和其它媒体配合使用。(4)反馈法随录随放，使学生真实、迅速地获得反馈信息，及时进行自我分析，自我评价，以利改进。第四节第四节 数字音频采集与制作数字音频采集与制作音频基础础知识音频基础础知识 声音是人们用来传递信息最方便、最熟悉的方式。声音是一种纵波，有两个基本参数：频率和

7、振幅。亚音频波亚音频波音频波音频波超音波超音波小于小于20Hz20Hz20KHz大于大于20KHz 2015k调频广播（调频广播（FM）1020k数字激光唱盘（数字激光唱盘（CD-DA）507k调幅广播（调幅广播（AM）2003.4k电话电话频率范围（频率范围（Hz）运用范围运用范围电话电话第四节第四节 数字音频采集与制作数字音频采集与制作 一、基础础知识一、基础础知识 1、模拟音频和数字音频、模拟音频和数字音频 一般说来,音频有两种,模拟音频和数字音频，在磁带上记录的声音称为模拟音频，是用此信号来记录声音的高低强弱。而在计算机中记录声音文件需要将声音转化为模拟信号，然后再转化为二进制数字保存

8、，所以称为数字音频。2、数字音频的三要素、数字音频的三要素 反映数字音频的效果的主要有三个参数:采样精度、采样频率、压缩律称为数字音频的三要素。3、数字音频的、数字音频的三个参数三个参数主要参数作 用采样精度:以位(bit)为单位，如8位声卡，16位声卡，8位声卡可以将声波分成256级，16声卡可以将声波分为65536级，数为越高，声音的保真度就越高。采样频率：每秒钟测集声音新的次数，声卡采用11kHz、22kHz、44kHz采样频率。其中，44kHz表示用4400个数据来描述1秒钟的声音的图形。压缩率 通常指音乐文件压缩后的比值。比特率是一种表示数字音乐压缩滤的参考指标。通常用kbit/s（

9、每秒钟1000比特）表示。3.1 音频数字化采集技术 采样及采样频率采样频率越高，数字化音频的质量越高 所能记录声音的最高频率为采样频率的所能记录声音的最高频率为采样频率的1/21/2常用的音频采样频率8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz CDCD唱片记录数字化音频的采样频率为唱片记录数字化音频的采样频率为44.1kHz44.1kHz 调频广播所采用的采样频率为调频广播所采用的采样频率为22.05kHz22.05kHz音频数字化采集技术 量化、量化位数 每个采样点用二进制数的多少为量化位数，或采样精度 量化位数决定着数字音频可表

10、现的声音幅度层次的多少 可表现声音幅度的最大层次数是以2为底的量化位数的幂 CD唱片所记录数字化音频的量化位数为16 bit DVD所记录数字音频的量化位数为24 bit 采样频率越高，量化位数越多，得到的数字化音频的质量越高，相应的信息量或文件尺寸也越大 4、声卡、声卡 在计算机中，需要利用声卡将模拟音频信号数字化，并通过计算机处理之后进行存储，也可将数字化声音转为模拟信号播故。输入的音频信号经模数转换形成波形文件存入硬盘。若输入的是麦克风信号，通常要经过放大再转换。采样的频率及模数转换的精度决定转换后声音的质量。数字音频信号经数模转换后送入合成放大部件，即可输出模拟音频信号在耳机、扬声器或

11、扩音设备上播放。数字声音录制与播放的处理过程数字声音录制与播放的处理过程 4、声卡、声卡 声卡工作过程：声卡工作过程：由话筒输入的音频信号经由话筒输入的音频信号经MicMic放大器进行放大，或由线路输放大器进行放大，或由线路输入（入（Line inLine in）的信号经）的信号经A AD D以设置的速率进行采样并量化以设置的速率进行采样并量化变成数字信号，然后将该信号送数字信号处理芯片变成数字信号，然后将该信号送数字信号处理芯片DSPDSP（数字（数字信号处理）芯片进行处理。信号处理）芯片进行处理。DSPDSP芯片对数字音频信号进行芯片对数字音频信号进行PCMPCM、DPCMDPCM或或AD

12、PCMADPCM压缩，在压缩，在WindowsWindows下形成后缀为下形成后缀为wavwav的文件，经总线接口和控制器进行的文件，经总线接口和控制器进行存盘。当播放存盘的存盘。当播放存盘的 wavwav文件时，再通过文件时，再通过PCPC总线经总线接口总线经总线接口和控制器送入和控制器送入DSPDSP进行解压缩，将解压缩后的数字音频信号送进行解压缩，将解压缩后的数字音频信号送D DA A转换器。转换器。由由D DA A转换器将数字音频信号转换成模拟音频信号，再经转换器将数字音频信号转换成模拟音频信号，再经功率放大器放大后，送扬声器放音。功率放大器放大后，送扬声器放音。数字声音录制与播放的处

13、理过程图：数字声音录制与播放的处理过程图：录制制作前的工作准备录制制作前的工作准备-硬件准备硬件准备（1）计算机的硬件准备）计算机的硬件准备-是否有声卡，声卡是否能正是否有声卡，声卡是否能正常使用常使用（2）环境是否满足录制要求）环境是否满足录制要求（3）线路连接是否正确）线路连接是否正确通过电脑的通过电脑的MIC或或LINE IN接口录制接口录制系统设置：系统设置：录音设备选择、录音设备选择、录制音量调整、录制音量调整、通道选择通道选择LINE OUTLINE INMIC线路输出线路输入话筒输入二、常用声音文件的格式 1.1.声音文件格式声音文件格式格 式描 述适用的播放软件Wav格式未经压

14、缩的波形（Wav）声音文件，质量好，占用空间大Windows中的媒体播放器、录音机、。MIDI格式乐器数字化接口（Musical Instrumment Digital Interface）媒体播放器，超级解霸。MP3格式是Wav文件经过采用MPEG3中的音频压缩技术产生的一种音乐格式文件。压缩比1：12。媒体播放器、超级解霸，Realone Player、Winmap 二、常用声音文件的格式 1.1.声音文件格式声音文件格式格 式描 述适用的播放软件RA格式是Real Audio，是目前最流行的格式支持流媒体技术。Realone player,CD唱片音乐 CD 唱片所采用的文件格式，其扩展

15、名为CDA。16位采样精度，44.1kHz，可完全重现原来的声音。Windows自带工具CD唱机 2.CD-DA红皮书标准红皮书标准 CD-DACD-DA（Compact Disc-Digital AudioCompact Disc-Digital Audio），也可简记为），也可简记为CD-ACD-A，称之为数字式激光唱盘或称之为数字式激光唱盘或CDCD唱盘。唱盘。19821982年年SonySony和和PhilipsPhilips公司合公司合作开发了数字光盘音响系统并制定作开发了数字光盘音响系统并制定CDCD唱盘标准。因为该标准出唱盘标准。因为该标准出版时采用了红色封面，因而也被称为红皮书

16、标准。版时采用了红色封面，因而也被称为红皮书标准。CD-DACD-DA采用脉冲编码调制（采用脉冲编码调制（PCM Pulse Code PCM Pulse Code Modulation,Modulation,脉冲编码调制）对模拟声音信号进行数字化。脉冲编码调制）对模拟声音信号进行数字化。CD-DACD-DA音频在播放处理时并不是由计算机的音频在播放处理时并不是由计算机的CPUCPU处理，而是处理，而是由由CD-ROM CD-ROM 中特定的芯片处理的。在播放中特定的芯片处理的。在播放CDCD音频时，音频时，CD-ROM CD-ROM 不不能传输其他数据，只能读出，仅用于播放，故能传输其他数据，只能读出，仅用于播放，故CD-DACD-DA数据无法复数据无法复制的原因。制的原因。三、模拟音频的数字化原理三、模拟音频的数字化原理 1.数字化的含义数字化的含义 所谓声音信号的数字化就是对一段声音信号以所谓声音信号的数字化就是对一段声音信号以固定的时间间隔进行固定的时间间隔进行采样采样，每一采样值用一，每一采样值用一量化量化的的整数来记录。这些整数值在日后可以重新还原成原整数来记录。这些整数值