3.1多媒体作品中的声音.ppt
3.1多媒体作品中的声音多媒体作品中的声音 声音同视频、动画一样，都是重要的信息表达方式声音同视频、动画一样，都是重要的信息表达方式 ，由于数字化音频在加工、存储、传递方面的方便性，它正由于数字化音频在加工、存储、传递方面的方便性，它正成为信息化社会人们进行信息交流的重要手段。成为信息化社会人们进行信息交流的重要手段。声音是人类社会历史最悠久、使用频率最高的信息媒体。声音是人类社会历史最悠久、使用频率最高的信息媒体。为什么它会成为使用频率最高的信息表达方式呢？为什么它会成为使用频率最高的信息表达方式呢？ 因为它因为它具有了其它信息表达方式没有的特点。具有了其它信息表达方式没有的特点。 分别是：分别是： 1 1、方便、方便 2 2、直接、直接 3 3、有效、有效3.1.1声音表达信息的特点声音表达信息的特点声音的特点使它有了许多应用声音的特点使它有了许多应用 无声电影和有声电影无声电影和有声电影 无声电影定义：又称无声电影定义：又称“默片默片”。早期电影只有画面，影片。早期电影只有画面，影片本身不发出声音，剧中人物的说白通过动作、姿态以及插本身不发出声音，剧中人物的说白通过动作、姿态以及插入字幕间接表达。入字幕间接表达。 无声电影时期，诞生了一大批电影艺术大师，梅里爱、格无声电影时期，诞生了一大批电影艺术大师，梅里爱、格里菲斯、卓别林、爱森斯坦、勒内里菲斯、卓别林、爱森斯坦、勒内克莱尔、茂瑙等，他克莱尔、茂瑙等，他们在电影创作实践中已经积累和完善了一套成熟的影像蒙们在电影创作实践中已经积累和完善了一套成熟的影像蒙太奇艺术。太奇艺术。 声音在电影中的应用声音在电影中的应用为什么要产生有声电影？为什么要产生有声电影？ 无声电影如此好，为什么还会产生有声电影呢？无声电影如此好，为什么还会产生有声电影呢？ 就是因为声音具有了那些特点，使得声音、对白的魅力不就是因为声音具有了那些特点，使得声音、对白的魅力不需要再做更多的渲染，就可以立即吸引所有观众的注意力需要再做更多的渲染，就可以立即吸引所有观众的注意力 如何记录自然界和社会生活中的声音信息，一直是人类如何记录自然界和社会生活中的声音信息，一直是人类梦寐以求的理想。直到梦寐以求的理想。直到1919世纪爱迪生发明了留声机，人们才世纪爱迪生发明了留声机，人们才能留住声音；到了能留住声音；到了2020世纪，随着电磁技术和激光技术的不断世纪，随着电磁技术和激光技术的不断发展，逐步出现了录音机、发展，逐步出现了录音机、cdcd 和和dvddvd 播放机等声音播放设播放机等声音播放设备。随着音频压缩技术的发展，又出现了备。随着音频压缩技术的发展，又出现了 mp3mp3、 mp4mp4、rmrm、wmawma等声音格式，相应出现了多种播放设备，常见的有：唱等声音格式，相应出现了多种播放设备，常见的有：唱片播放机、录音机、片播放机、录音机、vcdvcd 播放机、播放机、cdcd 播放机、播放机、dvddvd播放机、播放机、mp3mp3、mp4mp4、等。、等。3.1.2声音的数字化表示声音的数字化表示数字声音的获取有两种方式：数字声音的获取有两种方式： 将模拟声音数字化将模拟声音数字化 利用利用MIDIMIDI设备输入或计算机软件编写设备输入或计算机软件编写MIDIMIDI音乐音乐 用二进制数字序列表示声音，是利用现代信息技术处理用二进制数字序列表示声音，是利用现代信息技术处理和传递声音信号的前提。和传递声音信号的前提。1.声音的数字化声音的数字化 通过模拟通过模拟/ /数字转换器，对来自话筒或音响设备的模拟音数字转换器，对来自话筒或音响设备的模拟音频信号进行采样频信号进行采样 、量化，转换成由二进制序列表示的数字音、量化，转换成由二进制序列表示的数字音频。这个过程就是声音的数字化。频。这个过程就是声音的数字化。 图中横轴表示时间，纵轴图中横轴表示时间，纵轴表示电压，曲线代表原始模拟表示电压，曲线代表原始模拟音频信号音频信号 ，模拟，模拟/ /数字转换主数字转换主要有如下两个过程。要有如下两个过程。模拟音频信号波形模拟音频信号波形（1 1）采样）采样 每隔一个时间间隔在模拟音频波形每隔一个时间间隔在模拟音频波形上取一个幅度值。这样，由一个连续的上取一个幅度值。这样，由一个连续的模拟音频波形，产生了一组离散的数值模拟音频波形，产生了一组离散的数值序列序列 。其中时间间隔被称为采样周期。其中时间间隔被称为采样周期。因此，单位时间采样的次数就是采样频因此，单位时间采样的次数就是采样频率（又称采样率）。率（又称采样率）。（2 2）量化）量化 将模拟音频信号的电压幅值范围划分为将模拟音频信号的电压幅值范围划分为 个级数，每个级数对应一个二进制数字，将各个级数，每个级数对应一个二进制数字，将各个采样结果提升或下降到级数值，形成一组二个采样结果提升或下降到级数值，形成一组二进制数字序列。其中，进制数字序列。其中，N N 被称为量化位数（单被称为量化位数（单位名称为比特位名称为比特bitbit），）， 被称为量化级。被称为量化级。N2N2 编码：编码： 数字音频的数据量是相当大的。我们需要借助数字音频的数据量是相当大的。我们需要借助编码技术将数字音频序列按编码技术将数字音频序列按 一定的格式记录下来一定的格式记录下来 。这样就。这样就减少了数据量，更方便，顺利地利用信息技术存储、处理和减少了数据量，更方便，顺利地利用信息技术存储、处理和传输数字音频。传输数字音频。 数字音频的编码技术数字音频的编码技术1.1.波形编码波形编码（适应性强、音频质量好，但文件长度较大）（适应性强、音频质量好，但文件长度较大）2.2.参数编码参数编码（压缩率很高、但计算量大，保真度低）（压缩率很高、但计算量大，保真度低）3.3.混合编码混合编码（提高压缩率的同时得到较高的音质。）（提高压缩率的同时得到较高的音质。） 如如MP3MP3格式格式数字音频的常用编码数字音频的常用编码多种编码带来多种格式的音频文件，如多种编码带来多种格式的音频文件，如mp3mp3，rmrm，wmawma，wavwav等等。播放器对音频格式的兼容性以及具体工作的要求等等。播放器对音频格式的兼容性以及具体工作的要求 ，约束我们要用不同的音频格式约束我们要用不同的音频格式 ，因此经常需要对音频格式，因此经常需要对音频格式进行转换。进行转换。 采样采样量化量化编码编码简而言之，声音的数字化就是以下三个过程：简而言之，声音的数字化就是以下三个过程：2.MIDI音乐音乐 “ M I D I ”“ M I D I ”，是英文，是英文 musical instrument digital musical instrument digital interface(interface(乐器的数字化接口）的缩写。整个乐器的数字化接口）的缩写。整个MIDIMIDI系统包括合系统包括合成器，电脑音乐软件，音源，电脑，成器，电脑音乐软件，音源，电脑，MIDIMIDI连线，调音台，数码连线，调音台，数码录音机等周边设备。电脑可以将来源于键盘乐器的声音信息转录音机等周边设备。电脑可以将来源于键盘乐器的声音信息转化为数字信息存入电脑。化为数字信息存入电脑。 MIDI MIDI 本身意思只是音乐设备数字接口。本身意思只是音乐设备数字接口。 这种接口技术的这种接口技术的作用就是使电子乐器与电子乐器，电子乐器与电脑之间通过一作用就是使电子乐器与电子乐器，电子乐器与电脑之间通过一种通用的通讯协议进行通讯，种通用的通讯协议进行通讯， 这种协议自然就是这种协议自然就是MIDIMIDI协议了。协议了。 MIDIMIDI的主要设备及其作用如表的主要设备及其作用如表3-23-2所示。所示。 MIDIMIDI音乐是利用电子乐器演奏乐曲，通过音乐是利用电子乐器演奏乐曲，通过MIDIMIDI接口将演接口将演奏的乐曲、键名、力度、时值等信息（奏的乐曲、键名、力度、时值等信息（ MIDI MIDI 信号）输入电信号）输入电脑，音序器对音乐信息进行记录、存储、编辑，再由脑，音序器对音乐信息进行记录、存储、编辑，再由MIDIMIDI软软件进行整理、加工，其中记录着所要演奏的乐曲信息。最后件进行整理、加工，其中记录着所要演奏的乐曲信息。最后再由合成器解释再由合成器解释MIDIMIDI中的音乐信息，将其与音源中的样本合中的音乐信息，将其与音源中的样本合成，并通过扬声器还原为乐器声音。成，并通过扬声器还原为乐器声音。 3.1.3 3.1.3 数字化声音与我们的生活数字化声音与我们的生活 在计算机的发展过程中，人们一直努力探索了利用计算在计算机的发展过程中，人们一直努力探索了利用计算机进行声音处理，尤其多媒体计算机产生以后，数字化声音机进行声音处理，尤其多媒体计算机产生以后，数字化声音的应用得到了空前的发展和广泛的应用。的应用得到了空前的发展和广泛的应用。 在我们的日常生活中，经常会接触到数字音频，数字音在我们的日常生活中，经常会接触到数字音频，数字音频为我们的生活增添了许多的色彩。频为我们的生活增添了许多的色彩。音乐是一种神奇的东西音乐是一种神奇的东西. .心情不好时心情不好时, ,它是一曲快乐调子它是一曲快乐调子; ;无聊时无聊时, ,它给你充实它给你充实; ;疲劳时疲劳时, ,它给你一搂清香它给你一搂清香, ,心旷神怡心旷神怡. . 常见的声音格式：常见的声音格式：音频音频格式格式特点特点局限性局限性WAVWAV 通过记录声音的波形而成、具有通过记录声音的波形而成、具有CDCD音质；音质；适合制作人声时使用；一部分手机支持；适合制作人声时使用；一部分手机支持； 文件极大文件极大MP3MP3 手机广泛支持；网络资源丰富手机广泛支持；网络资源丰富 有损压缩、音质稍差有损压缩、音质稍差WMAWMA 在压缩比和音质方面都超过了在压缩比和音质方面都超过了MP3MP3，因此，因此文件小、音质好；适合制作流行摇滚音文件小、音质好；适合制作流行摇滚音乐乐 制作古典或纯人声音乐制作古典或纯人声音乐 比比较生硬较生硬RARARMRM 采用强大的压缩技术制成、因而文件小采用强大的压缩技术制成、因而文件小但失真少，常用于网站视听。但失真少，常用于网站视听。 很多播放软件不能播放手很多播放软件不能播放手机不能普遍支持机不能普遍支持波形音乐波形音乐MIDIMIDI音乐音乐文件长度文件长度1 1分钟分钟10MB10MB压缩压缩MP3 1MP3 1分钟分钟1MB1MB1 1分钟分钟5 510KB10KB生成方式生成方式采样、量化采样、量化记录发声信息记录发声信息音乐制作工具音乐制作工具录音机、录音机、cooleditcooledit 、绘声绘影等、绘声绘影等MIDIMIDI设备、作曲大师设备、作曲大师特点特点波形文件经常用来表现自然声音，波形文件经常用来表现自然声音，如：说话的声音、动物的鸣叫声、如：说话的声音、动物的鸣叫声、风声、雨声等，亲切逼真。波形文风声、雨声等，亲切逼真。波形文件是使用比较广泛的声音文件，但件是使用比较广泛的声音文件，但是产生的文件所占存储空间比较大。是产生的文件所占存储空间比较大。 MIDI MIDI文件的优点是修改方便、文件的优点是修改方便、数据量小，而且其制作、播数据量小，而且其制作、播放和存储的速度都很快。放和存储的速度都很快。MIDIMIDI文件的主要缺陷是难以文件的主要缺陷是难以重现真实、自然的声音。重现真实、自然的声音。
