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        數字錄音及處理技巧在精品視頻公開課錄制中的應用

        2013-08-10 07:56:22王亞平鄒俊杰
        中國醫(yī)學教育技術 2013年1期
        關鍵詞:聲卡麥克風精品課程

        張 凌,王亞平,鄒俊杰

        1第二軍醫(yī)大學教育技術中心,上海 200433;2上海長征醫(yī)院內分泌科,上海 200003

        聲音是精品視頻公開課的重要素材。聲音的合理應用起著渲染、強化、承上啟下的作用。因此,如何錄制高水平的聲音是制作高質量精品視頻公開課的一個重要環(huán)節(jié)。從理論上講,數字化錄音能制作出高質量的聲音,失真小、還原好,但由于聲音錄制時的環(huán)境噪音、聲頻卡內部的噪聲、采樣數據的丟失、混音器調節(jié)不到位等等原因,都會造成聲音質量的下降。因此,在操作過程中,要重視錄音時每一步的技術要求,盡可能使聲音的錄制達到完美的境地[1]。根據《教育部關于國家精品開放課程建設的實施意見》(教高函〔2011〕8號)和《教育部辦公廳關于印發(fā)<精品資源共享課建設工作實施辦法>的通知》文件要求,國家精品公開課拍攝制作技術標準應采用48 KHz采樣,雙聲道錄制,音頻碼流為128Kbps,最后采用ACC格式壓縮。

        1 影響錄音品質的主要因素

        1.1 采集途徑

        語音素材主要通過語音錄制和調用現成的音頻文件來實現。前者主要包括麥克風錄制、線路輸入轉錄。麥克風錄音可用于上課時教師或者學習者口語錄制。錄音使用的麥克風是影響錄音音質的關鍵因素。同時,在錄音時嘴不要距離麥克太近,以免產生破聲。線路輸入轉錄是將其他音源(如PPT、影像等)通過音頻線輸入電腦,轉換成數字音頻文件保存在計算機中。這種錄制效果優(yōu)于麥克風錄制。

        1.2 聲卡選擇

        眾所周知,聲音是以模擬的形式傳播的。在錄音時,聲音經過麥克風錄入,由聲卡采樣并轉換成數字信號后存儲在計算機內。這種經過聲卡將模擬的聲波轉換成能被計算機處理的數字聲波的過程被稱為模-數(A-D)轉換。在進行信號轉換時,必須按固定的時間間隔對波形幅度進行采樣測量。我們把每秒的取樣數叫做取樣頻率,不同的采樣頻率得到不同的音頻效果,取樣頻率越高,音質就越好?,F在幾乎所有的聲卡都標稱具有CD品質的錄音功能,這個CD音質指的是44.1 KHz,16 bit采樣能力,并不是表示可以錄得出和CD一樣無噪音的音頻。因為在模擬音頻信號轉換到無損的數字音頻信號之前就混進了難以剔除的噪音。較高檔聲卡的A-D轉換部分設計得比較精良,而且在模擬線路部分也盡可能地提高保真度。低檔聲卡在這方面就大打折扣了。其次,聲卡的安裝位置也決定著錄音品質的高低。由于聲卡位于電腦機箱內部,距離其他板卡的距離很近,相互之間的電磁干擾是無法避免的。所以安裝聲卡時,一定要把聲卡安裝得盡量遠離顯示卡等設備[2]。

        1.3 擴聲系統(tǒng)的模式

        雙聲道立體聲是一個最基本的具備立體聲表現特征的技術模式。一個現場擴聲系統(tǒng)是否采用立體聲技術,不僅影響到其服務內容的表現力,也同時關系到系統(tǒng)自身的技術特性能否充分發(fā)揮,并對系統(tǒng)的效率和音質產生直接影響。精品課程的錄制中為了展示更好的聲音效果,我們常常采用多個擴音系統(tǒng)(Speaker)。又因為許多課程設計中有多個師生互動,所以設置過程中也會安排數個話筒(Microphone)(如圖1所示)。

        圖1 話筒、音響配置圖

        當只有話筒Mic-1與揚聲器Spe-1產生回輸關系時,路徑單一,對系統(tǒng)的整體影響相對較小。但是這是單聲道錄音,不符合精品課程的制作要求。而當在其他位置加入了輔助揚聲器Spe-2、Spe-3和多個話筒之后,每個通道的回輸路徑也就增多了,并且由于其分布位置的不同,各個回輸路徑之間還會因距離差產生的時間差引發(fā)相位差,在實際表現中會出現新的正相位干涉嘯叫點和反相位干涉頻率谷點,梳狀濾波效應也就隨之明顯。這就要求合理布置音響、話筒及合理分置一些連線和作后期的聲像處理[3]。在精品課程的錄制中,采用雙聲道立體聲擴聲模式不僅有益于整個系統(tǒng)傳輸效率和聲音品質的保障,也能產生更好的藝術感染力,豐富表現手段、強化表現效果。

        1.4 錄音環(huán)境

        精品課程的錄制均以計算機系統(tǒng)為核心,以錄音設備、軟件和效果插件為工具,這種錄音系統(tǒng)能夠滿足錄音的基本需求,但更依賴于音頻文件的剪輯、調試和處理方面。同時,由于該系統(tǒng)融合了各類音頻、效果處理等插件,雖然功能較為全面,但是穩(wěn)定性有所下降。因此,為了制作出更優(yōu)良的精品課程,我們可以將精品課程錄制教室建設為一個微型數字錄音棚。在計算機的基礎上購置少量的專業(yè)音頻設備,并通過少量的軟件進行輔助,實現較高的錄音質量。一個合格、實用的錄音棚需要從錄音棚的隔聲、隔振設計、混響時間設計、聲擴散設計等方面進行精準、實用的考量,在盡可能降低資金投入的基礎上獲得更高的質量標準。

        如果目前還未具備建設數字錄音棚的條件,那么我們在現有的教室里應盡可能地選擇較為安靜的教室,以避免可控噪音的干擾。比如:將錄音部分遠離電腦的噪音源,使用強指向性麥克風,關閉手機。另外,不宜采用面積太大的教室,因為太大的教室會造成較大的混響,而語音錄音時要盡可能的“干”聲,如果需要,后期可以使用第三方軟件加入混響效果。

        2 應用Cool Edit Pro軟件進行后期降噪處理

        2.1 工作原理

        我們在前期錄制過程中即使嚴格按要求錄制,仍避免不了由于機器、電流和外界噪音等因素而錄入很多雜音。這就需要對聲音進行降噪處理,而Cool Edit Pro正是一個降噪高手。Cool Edit Pro是一種多軌錄音軟件,使用便捷。它是應用采樣降噪原理進行降噪的(Noise Reduction)。采樣降噪是目前比較科學的一種消除噪聲的方式,它的工作原理是首先獲取一段純噪音的頻率特性,然后在摻雜噪音的音樂波形中,將符合該頻率特性的噪音從聲音中去除[4]。

        2.2 操作方法

        ①點擊Effects(效果)菜單中Noise Reduction子菜單中的Noise Reduction選項,出現如圖2所示的對話框:該對話框為噪聲采樣設置窗口。

        ②設定Noise Profile(噪聲樣本),設定方式有兩種:Load Pro file和Get Profile From Selection,分別表示從已保存的噪聲樣本和所選波形中獲取樣本,使得Cool Edit Pro獲取一段純噪音的頻率特性,然后在摻雜噪音的波形中將符合該頻率特性的噪音去除[5](如圖2 所示)。

        圖2 Noise Profile界面圖

        ③參數設置

        ●降噪程度(noise reduction level)。取值范圍為0-100,值越大,降噪程度越大,但對錄制的語音影響越大,因此,需反復調試后確定。通常在80-90即可去除主要本底噪音。

        ●采樣精度(FFT Size)。一般選取8192或4096,若噪音波形太短,可選擇512。FFT值越大,去除噪音時計算得就越細,但如果太大,會造成回聲。一般取值范圍為4096-12000。

        ●精確因素(precision factor)。取值越大,原波形損失就越小,但降噪效果會略有下降。一般選擇6-10,但如果背景噪音很大,可選較小數值。

        ●采樣點(snapshots in profile)。采樣點越多,降噪過程中波形就損失的越少。

        ●點擊Effects菜單下Noise Reduction子菜單中的Hiss Reduction項可以清除錄制音頻中的嘶嘶聲。

        3 結束語

        視頻公開課如同電視節(jié)目一樣是聲像混合的產物,是一門視聽綜合藝術。其中,聲音作為一種重要的傳播符號(包括語言、音響和音樂),它和圖像在課程中都發(fā)揮著各自的重要作用和獨特的藝術魅力,并且相互補充,兩者缺一不可。在教育部《關于啟動2011精品視頻公開課建設工作的通知》中,給予視頻公開課以嚴格的技術標準,主要包括音視頻錄制、數據采集和網絡傳輸等基本技術規(guī)范[6]。因此,如何錄制高水平的聲音是制作高質量視頻公開課的一個重要基礎環(huán)節(jié)。視頻公開課是我國高等教育適應世界高等教育發(fā)展新趨勢,是高等學校教學改革的一種重要發(fā)展趨向及質量工程的一個新亮點。作為教育技術工作者應嚴格按照“視頻公開課拍攝制作技術標準制作高品質的精品視頻公開課”將是今后長期不懈努力的目標之一。

        [1]乜勇.數字錄音在多媒體課件中的應用研究[J].中國醫(yī)學教育技術,2002,16(3):194-196

        [2]張戈.用 Sound Forge 4.0清除錄音背景噪音[J].多媒體世界,1998,(7):35-36

        [3]彭曉林.擴聲系統(tǒng)的模式對效率和音質的影響[J].音響技術,2004,(4):30-31

        [4]薛君萍.利用錄音編輯軟件Cool edit清除噪音[J].音響技術,2004,(4):5-16

        [5]陸軍.Cool Edit Pro在外語聽說教學研究中的應用[J].外語電化教學,2008,(2):58-63

        [6]教育部.關于啟動2011精品視頻公開課建設工作的通知[S].教高司函【2011】105號

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