摘要：音頻處理技術(shù)是多媒體課件制作中的重要環(huán)節(jié)。對(duì)數(shù)字音頻處理的硬件、音頻提取、音頻轉(zhuǎn)錄、音頻動(dòng)態(tài)處理和音頻降噪技術(shù)的掌握，有助于增強(qiáng)對(duì)音頻材料加工處理的手段，制作出高質(zhì)量的音頻，從而提高音頻在多媒體課件中的渲染力。

關(guān)鍵詞：多媒體課件；音頻工作站；數(shù)字音頻處理

中圖分類號(hào)：TP37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)12-20ppp-0c

Digital Audio Processing Technology in Multimedia Courseware

GAN Li-jun

(Jiaozuo Institute of CCP，Jiaozuo 454152，China)

Abstract: Audio processing technology is an important link in makingmultimedia courseware. Digital audio processing hardware， audio extraction， audio transcription， audio dynamic control and audio noise reduction technology， it help to strengthen the audio processing tools to make high-quality audio， so the audio enhances The rendering of multimedia courseware.

Key words: Multimedia Courseware; audio workstations; digital audio processing

1 引言

多媒體課件是指基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，將圖像、文字、音頻、影像等媒體有機(jī)地結(jié)合起來完成特定教學(xué)任務(wù)的教學(xué)課件。其中音頻能對(duì)文本、圖形、圖像、動(dòng)畫等進(jìn)行綜合處理，音頻在多媒體課件中具有強(qiáng)烈的節(jié)奏作用，有利于畫外空間的展示，有助于靜止畫面“活動(dòng)起來”，利用聲音作過渡，使畫面組接自然流暢，有利于刺激學(xué)習(xí)者視、聽覺神經(jīng)，引起學(xué)習(xí)者的注意，具有強(qiáng)大的交互功能。因此音頻技術(shù)成為多媒體課件制作中的核心內(nèi)容。多媒體課件中的音頻處理常用的有音頻提取、音頻轉(zhuǎn)錄、動(dòng)態(tài)處理和音頻降噪等技術(shù)。

2 數(shù)字音頻工作站

音頻處理的基礎(chǔ)數(shù)字音頻工作站。數(shù)字音頻工作站最基本的組成部分包括多媒體計(jì)算機(jī)、音頻處理軟件和音頻接口?？梢赃x配的部件則包括CD刻錄機(jī)、遙控臺(tái)、同步器和視頻輸入卡等。當(dāng)然，做為一種錄音器材，計(jì)算機(jī)音頻工作站在使用時(shí)還應(yīng)該配合以調(diào)音臺(tái)、效果器、監(jiān)聽音箱、監(jiān)聽功放、話筒、耳機(jī)等周邊器材。

2.1 多媒體計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)是數(shù)字音頻工作站賴以工作的平臺(tái)，有關(guān)的音頻軟件和音頻接口等都需要裝入計(jì)算機(jī)之中才能工作，音頻工作站的處理器、存貯器和屏幕等利用的也都是計(jì)算機(jī)的CPU、硬盤和顯示器。對(duì)數(shù)字音頻進(jìn)行處理的多媒體計(jì)算機(jī)需要較高的配置。CPU 選用奔騰雙核（Intel E2160）以上，最好能選用酷睿2雙核（Intel酷睿2雙核E6550），因?yàn)槭褂靡纛l編輯軟件在進(jìn)行錄音及處理時(shí)占用資源較大，內(nèi)存不能低于1G，硬盤容量在250G以上，以提高整體速度和處理能力。有條件的話，最好選用最好選用SCSI硬盤。

2.2 音頻卡

音頻卡是音頻工作站中最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)聲波/數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備，或通過音樂設(shè)備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。音頻卡的特性決定了音頻處理效果的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)它還負(fù)責(zé)聯(lián)接各種外部設(shè)備。音頻卡接口應(yīng)包括模擬輸入(出)、數(shù)字輸入(出)、同軸輸入(出)、MIDI接口等。有條件的話，可以購(gòu)買MAYA44 V3專業(yè)音頻卡，MAYA44 V3是具有24bit/96KHz專業(yè)指標(biāo)的4進(jìn)4出專業(yè)數(shù)字音頻卡，保證聲音的純凈品質(zhì)，其話筒放大器和耳機(jī)放大器接口，使話筒輸入和耳機(jī)監(jiān)聽輸出時(shí)的音色變得更加清澈和寬廣，別具特點(diǎn)的內(nèi)部4通道數(shù)字調(diào)音臺(tái)信號(hào)分配這一實(shí)用功能可以將任意的輸入信號(hào)分配。

2.3 附屬設(shè)備

做為一種音頻處理系統(tǒng)，在使用時(shí)還應(yīng)該配合調(diào)音臺(tái)、效果器、監(jiān)聽音箱、監(jiān)聽功放、話筒、耳機(jī)等。其中話筒和耳機(jī)為必備，其它為可選。話筒應(yīng)選擇動(dòng)圈話筒，可以使用家庭卡拉OK用的普通5cm大口話筒，使用時(shí)配上一個(gè)轉(zhuǎn)換頭，就可以插入音頻卡，這樣錄音效果好。耳機(jī)應(yīng)選擇能把耳朵包住的監(jiān)聽耳機(jī)，這樣耳機(jī)里的聲音跑出去，外邊的雜音進(jìn)不來。音頻卡、話筒、耳機(jī)三者保持較好匹配，才不會(huì)出現(xiàn)小馬拉大車的現(xiàn)象。

2.4 音頻處理軟件

音頻處理軟件是對(duì)音頻信號(hào)集錄音、編輯、縮混等操作的軟件，是音頻工作站的重要組成部分，是數(shù)字音頻處理的核心工具。常用的音頻處理軟件有：SOUND FORGE、COOL EDIT PRO、GOLDWAVE和ADOBE AUDITION；進(jìn)行MIDI制作有：SONAR（原CAKEWALK）、CUBASE SX和NUENDO。

3 常見數(shù)字音頻處理技術(shù)

3.1 從視頻文件中提取音頻文件的技術(shù)（以COOEDIT為例）

3.1.1 準(zhǔn)備工作

啟動(dòng)COOEDIT，打開多軌編輯模式界面，在一音軌中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，插入視頻文件，打開需要提取的視頻文件，此時(shí)，可以看到的音軌1就是視頻，音軌2就是音頻，在音軌里右鍵鼠標(biāo)選擇編輯波形。

3.1.2 提取音頻

在編輯波形模式里上半部分為左聲道（L），下半部分為右聲道（R），鼠標(biāo)移動(dòng)到圖上標(biāo)示區(qū)域時(shí)會(huì)顯示L或R，雙擊鼠標(biāo)可以單選左聲道或右聲道，選中后會(huì)顯示反白顏色。分別選中聲道L和R，在左右聲道的中間位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選取全部波型。

3.1.3 保存提取的音頻文件（以存MP3為例）

全選整個(gè)音軌后點(diǎn)擊菜單欄上的文件——另存為，保存類型中選擇(.MP3)，編輯歌曲的名字，點(diǎn)保存，結(jié)束音頻的提取工作。

3.2 將磁帶上的音樂轉(zhuǎn)錄成MP3（以Total RecorderTotal Recorder為例）

如何將磁帶上的歌曲壓縮成MP3。就是把磁帶上的歌曲用轉(zhuǎn)錄軟件將其轉(zhuǎn)錄到計(jì)算機(jī)中，形成MP3文件。

3.2.1 準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備一條雙頭音頻線，一端接入單放機(jī)的耳機(jī)插口，另一端插入聲卡的“Line In”接口，雙擊任務(wù)欄托盤里的音量按鈕，選擇“選項(xiàng)|屬性”，選中“錄音”，再選中“Line In”下的“選用”，并調(diào)整音量大小，按下單放機(jī)的“Play”鍵，音箱里就開始播放單放機(jī)里的音樂。

3.2.2 錄音存盤

啟動(dòng)后Total RecorderTotal Recorder，首先要進(jìn)行必要的設(shè)置，我們按下“Recording Source and parameters”按鈕，選擇“Sound board”，在“Sound quality”里選擇“44100Hz”、“16bit”、“stereo”，在“Input Lines”中把“External Line”（名稱可能會(huì)因聲卡型號(hào)的不同而不同）選上，如果要用話筒錄音還要選中麥克風(fēng)選項(xiàng)，按下“OK”按鈕確定。然后在界面的最下方根據(jù)歌曲的長(zhǎng)短選擇錄音時(shí)間，按下單放機(jī)的放音鍵，然后按下軟件界面上的紅色錄音按鈕，估計(jì)好時(shí)間后，按下停止按鈕，然后把得到的文件保存為MP3文件。

3.3 音頻的動(dòng)態(tài)處理技術(shù)

有些聲音的最大音量和最小音量相差特別大，這時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)處理，要把小的聲音抻一下，讓它大一點(diǎn)，要把大的聲音壓一下，讓它小一點(diǎn)，這樣音樂的動(dòng)態(tài)范圍相對(duì)就比較平均一些，此時(shí)需要使用壓縮器或者限制器。

經(jīng)過壓縮的音樂，看上去波形會(huì)壓出兩條“平行線”，有些音量超過最大值的音樂看上去也是兩條平行線，它們其實(shí)是不一樣的。后者稱之為“削波”?！跋鞑ā钡囊魳吠翘幚聿划?dāng)造成的，會(huì)對(duì)音樂的音質(zhì)產(chǎn)生影響。而壓縮過的音樂只是改變了聲音振幅，不會(huì)影響音質(zhì)。

限制器是絕對(duì)化了的壓縮器，在設(shè)置了限制器的最大可允許通過值（閥值）后，所有的聲音最大只能到這個(gè)值，這樣可以在處理音樂，尤其是處理多軌音樂時(shí)，可以保證音樂不會(huì)超過最大值，進(jìn)而不會(huì)產(chǎn)生“削波”現(xiàn)象。

壓縮器的使用方法：（以SoundForge為例）

在SoundForge中，打開一個(gè)聲音文件，點(diǎn)擊：Effects菜單——Dynamics——Graphic，在彈出的窗口中，需要調(diào)節(jié)的四個(gè)參數(shù)是：

Threshold（閥值）——讓SoundForge知道在哪個(gè)值的音量以上使用壓縮器。這個(gè)參數(shù)要參考音樂波形來確定。比如大部分波形都比較接近-6，少部分超過-6，那么我們可以設(shè)置閥值為-6。

Ratio（壓縮比率）——讓SoundForge知道要用多大的力度來鎮(zhèn)壓那些出軌分子。一般選值為4:1～8:1。

Attack（起始時(shí)間）——設(shè)置SoundForge的壓縮反應(yīng)時(shí)間，對(duì)待那些速度比較快的出軌分子反應(yīng)不要太遲。

Release（釋放時(shí)間）——發(fā)揮壓縮器的余威的時(shí)間長(zhǎng)度。

3.4 音頻的降噪技術(shù)

噪音在絕大部分時(shí)候是音頻的死對(duì)頭，雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多人在有效地利用噪音來拓展音樂的表現(xiàn)空間，但對(duì)于還沒有掌握噪音藝術(shù)的人來言，去除噪音仍然是必需的一項(xiàng)工作。

3.4.1 噪音的分類

噪音基本可分為規(guī)則性噪音（比如褐色波、粉噪、白噪等，它們最明顯的特征是在頻率上的區(qū)別）和不規(guī)則性噪音（包括各種突發(fā)性噪音，無規(guī)律噪音等）。要認(rèn)識(shí)規(guī)則性噪音，可以在CoolEdit Pro中直接生成（點(diǎn)擊“生成”菜單—>噪波—>波形設(shè)置確定—>選擇噪音“色彩”，點(diǎn)“確定”后就會(huì)生成規(guī)則性噪音，通過這個(gè)方法我們可以大致感性認(rèn)識(shí)到噪音的情況）。

降噪的處理很大部分也是要處理規(guī)則性噪音。比如在提升音頻整體信號(hào)后，把設(shè)備的本底噪音也相應(yīng)提升了，這時(shí)就要進(jìn)行降噪處理。

3.4.2 三種常見降噪方法

一是噪聲門降噪法。設(shè)定一個(gè)門限，比如噪音最大峰值為-65DB，那么把它設(shè)定為閥值，低于此值的信號(hào)直接歸零，大于此值的信號(hào)沒有變化，這樣，就可以把噪音消去。

二是采樣降噪法。采集一個(gè)噪音樣本，要求是比較單純的噪音，然后以此樣本為依據(jù)，消除音樂中的噪音。

三是濾波降噪法。首先要明確地知道音樂中的噪音在哪個(gè)頻率段，然后通過EQ、FFT等類似的效果器或效果插件將這個(gè)頻率段的信號(hào)減弱，來達(dá)到降噪效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

在多媒體課件制作中，數(shù)字音頻處理是一項(xiàng)重要技術(shù)。音頻效果在很大程度上給多媒體課件帶來靈性。要提高音頻質(zhì)量，應(yīng)選擇高質(zhì)量的音頻源及適當(dāng)?shù)挠布O(shè)備。隨著數(shù)字音頻處理技術(shù)的發(fā)展，新的硬件設(shè)備及音頻軟件的推出，將會(huì)給多媒體課件的制作帶來新的生機(jī)和活力，為多媒體教學(xué)開創(chuàng)更加生動(dòng)活潑的局面。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 陳小彥.淺談多媒體課件的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2005(12):96-97.

收稿日期：2008-02-12

作者簡(jiǎn)介：甘立軍（1979-），男，四川廣安人，中共焦作市委黨校電教中心教師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：多媒體應(yīng)用技術(shù)。