【摘 要】對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，數(shù)字音頻是一個(gè)比較陌生的學(xué)科名稱。但實(shí)際上，數(shù)字音頻早已滲透于大眾生活變得無(wú)處不在，手機(jī)音樂(lè)、網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)、動(dòng)漫音樂(lè)、影視音樂(lè)，都是數(shù)字音頻產(chǎn)品。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，2011年我國(guó)生產(chǎn)了超過(guò)26萬(wàn)分鐘的動(dòng)畫(huà)片、高達(dá)400億元的游戲業(yè)產(chǎn)值，還有難以計(jì)數(shù)的網(wǎng)絡(luò)原創(chuàng)歌曲、電視廣播音樂(lè)，這些都體現(xiàn)了數(shù)字音頻市場(chǎng)的迅猛擴(kuò)展。本文首先介紹了數(shù)字音頻的定義、發(fā)展歷史，以及其應(yīng)用的領(lǐng)域，進(jìn)而以消音伴奏為例，利用Adobe Audition介紹了多媒體數(shù)字音頻單軌音頻處理的技巧。

【關(guān)鍵詞】多媒體 數(shù)字音頻處理 技術(shù)應(yīng)用

在數(shù)字音響和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)中，音頻信號(hào)的數(shù)字處理是其主要的組成部分。而在多媒體的制作過(guò)程中，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會(huì)給多媒體帶來(lái)更多的靈性，帶來(lái)生機(jī)和活力，因此，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，從而使聲音作為人類傳播信息和感情交流的重要媒體而給我們帶來(lái)更好的享受。例如，2014年中國(guó)第十二屆國(guó)際國(guó)際展覽會(huì)中，PAL數(shù)字音頻推出了最新研發(fā)的音柱音箱、4通道大功率數(shù)字功放機(jī)、定壓定阻數(shù)字功放機(jī)等高端音頻設(shè)備，以其完善的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)，帶給觀展嘉賓一種身臨其境的感覺(jué)。

一、數(shù)字音頻梗概

（一）數(shù)字音頻的含義

所謂數(shù)字音頻，它是一種利用數(shù)字化手段對(duì)聲音進(jìn)行錄制、存放、編輯、壓縮或播放的技術(shù)，它是隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)的發(fā)展而形成的一種全新的聲音處理手段。強(qiáng)大的數(shù)字化音頻不僅應(yīng)用于多媒體教學(xué)、Flash制作，更廣泛的應(yīng)用于影視配音配樂(lè)，唱片制作和手機(jī)鈴聲制作等各個(gè)領(lǐng)域。和模擬音頻相比，數(shù)字音頻具備數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)，具有價(jià)格便宜、存儲(chǔ)方便且長(zhǎng)久、可進(jìn)行復(fù)雜的后期處理、傳輸和復(fù)制實(shí)現(xiàn)無(wú)失真等優(yōu)勢(shì)。

（二）數(shù)字音頻的發(fā)展

以數(shù)字音頻的載體來(lái)進(jìn)行劃分的話，又可將數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展分為數(shù)字音頻磁記錄技術(shù)、數(shù)字音頻光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)字音頻廣播技術(shù)、數(shù)字音頻計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)幾個(gè)階段。其中數(shù)字音頻磁記錄技術(shù)由數(shù)字磁帶錄音機(jī)（DAT）來(lái)加以完成；數(shù)字音頻光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)的主要存儲(chǔ)設(shè)備是CD唱片；數(shù)字音頻廣播技術(shù)采用全數(shù)字方式進(jìn)行音頻播出的廣播；數(shù)字音頻計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)處理的數(shù)字化

1.數(shù)字音頻發(fā)展的初始階段

20世紀(jì)50年代開(kāi)發(fā)成功的晶體管，代表著音頻放大技術(shù)的巨大飛躍。但晶體管技術(shù)具有的效率不高問(wèn)題和信號(hào)失真上升或者音質(zhì)下降等缺陷的存在。20世紀(jì)60年代，集成電路的發(fā)展就為顯著提高音質(zhì)提供了一個(gè)物美價(jià)廉的手段，并有力地促進(jìn)了電子產(chǎn)品的小型化。但由于模擬放大器是絕對(duì)線性的，在模擬放大器中，電源總處于接通狀態(tài)，耗用大量的電能，必須使用大量的散熱器件，使得所有的音源都是模擬式的，聽(tīng)得見(jiàn)的噪聲背景限制了可重復(fù)的動(dòng)態(tài)范圍。例如，Vinyl源產(chǎn)生劈哩啪啦的各種噪音；音質(zhì)好一點(diǎn)的磁帶源則有嘶嘶聲，使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍至多只有60分貝

2.數(shù)字音頻的發(fā)展階段

隨著時(shí)代的發(fā)展，新型音源出現(xiàn)了，幾乎完全進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代。唱片和磁帶開(kāi)始消失，讓位于光盤(pán)（CD）。市場(chǎng)希望在更小的器件上存儲(chǔ)更多的音樂(lè)，這種需求催生出MP3等壓縮技術(shù)，進(jìn)而需要數(shù)字放大器電路來(lái)滿足這些新型媒體。數(shù)字記錄設(shè)備和輸出生成非常精確的聲音。16位數(shù)字錄音可以精確到64000分之一，而相當(dāng)于數(shù)字分辨率為12—13位的模擬錄音精確度只有8，000分之一。

3.數(shù)字音頻的創(chuàng)新階段

這一階段的關(guān)鍵問(wèn)題體現(xiàn)在新的數(shù)字音頻技術(shù)解決方案上。盡管現(xiàn)有的D類數(shù)字放大器較以前的技術(shù)已有所改善，但它們?cè)谝糍|(zhì)、封裝、性能、價(jià)格和核心技術(shù)方面未能取得重大改進(jìn)。首先是音質(zhì)，為了生成精確的音頻，輸入晶體管需要在動(dòng)態(tài)范圍的兩端都能同樣出色地工作，以幫助精確地實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的功率分配。新的架構(gòu)技術(shù)不再忽視細(xì)節(jié)，額外增加了一套輸入晶體管。這些晶體管可以實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)輸入的更精細(xì)的控制。這種開(kāi)關(guān)放大的新方式在輸出級(jí)利用一套晶體管增加了低電壓精度控制。通過(guò)同時(shí)采用高電壓脈沖和這些低電壓脈沖，這種數(shù)字放大新方式生成極其精確的功率輸出，進(jìn)而產(chǎn)生極其準(zhǔn)確的音頻。這種非凡的精度也意味著現(xiàn)在數(shù)字放大器能夠真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境模擬和環(huán)繞聲等特殊效果的好處。

二、多媒體數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

（一）唱片制作

目前數(shù)字音頻技術(shù)已經(jīng)滲透到了唱片制作的各個(gè)環(huán)節(jié)，如數(shù)字化得傳輸與處理，數(shù)字化的錄音、編輯、音效添加、混音等。數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用使唱片制作降低了成本，提高了效率，提高了處理的精度。

（二）配音、配樂(lè)

與相對(duì)傳統(tǒng)的配音、配樂(lè)技術(shù)相比，數(shù)字音頻技術(shù)憑借其低成本、高效率的優(yōu)勢(shì)發(fā)展的很迅速，在現(xiàn)今的電視、廣播、電影等媒體中，音樂(lè)無(wú)處不在，音效無(wú)處不有。借助于數(shù)字音頻技術(shù)，語(yǔ)音、音樂(lè)、音視頻才能完美的結(jié)合，真正體現(xiàn)了數(shù)字音頻技術(shù)的強(qiáng)大魅力。數(shù)字化的聲音也是數(shù)字動(dòng)畫(huà)片和游戲中必不可少的重要組成部分，在動(dòng)畫(huà)片及和游戲作品中的配音配樂(lè)部分，都需要通過(guò)數(shù)字音頻技術(shù)來(lái)制作完成。在多媒體課件、多媒體演示光盤(pán)等多媒體作品中的解說(shuō)詞、背景音樂(lè)或按鈕音效，同樣需要借助數(shù)字音頻技術(shù)制作完成。

（三）手機(jī)鈴聲制作

目前大部分手機(jī)都支持音樂(lè)播放功能，這就給那些音樂(lè)人看到了一個(gè)市場(chǎng)契機(jī)，紛紛投入到手機(jī)鈴聲的制作工作中。這些音樂(lè)人就是利用數(shù)字音頻處理技術(shù)，制作出了各種各樣的美妙、搞怪、個(gè)性的鈴聲。

（四）網(wǎng)絡(luò)調(diào)音

隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，越來(lái)越多的數(shù)字電子設(shè)備進(jìn)入人們的日常生活，并改變著人們的生活習(xí)慣，音頻領(lǐng)域也隨之面臨著革命性的變革。數(shù)字音頻技術(shù)在音響設(shè)備方面，如數(shù)字調(diào)音臺(tái)、話筒數(shù)字預(yù)放、數(shù)字效果機(jī)、音頻矩陣、網(wǎng)絡(luò)音頻調(diào)控設(shè)備、自動(dòng)反饋抑制、可變聲學(xué)系統(tǒng)、同聲傳譯系統(tǒng)、數(shù)字功放等在不同的場(chǎng)合中（如影視片制作部門(mén)、室內(nèi)外實(shí)況廣播與演出、集散地廣播、教堂禮拜以及互動(dòng)交流場(chǎng)所等）都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形式實(shí)現(xiàn)諸多的應(yīng)用。例如，德國(guó)的音頻系統(tǒng)制造商Stagetec為廣播和戲劇的網(wǎng)絡(luò)模式應(yīng)用配置了它的Nexus路由器和數(shù)字調(diào)音臺(tái)。

（五）廣播領(lǐng)域

數(shù)字音頻廣播的關(guān)鍵技術(shù)主要有三個(gè)方面，數(shù)字音頻信號(hào)的壓縮編碼，高速數(shù)據(jù)信號(hào)的無(wú)線傳輸和組網(wǎng)技術(shù)。

1.數(shù)字音頻信號(hào)的壓縮編碼

應(yīng)用在數(shù)字廣播（包括數(shù)字電視和數(shù)字音頻廣播）中的音頻壓縮編碼技術(shù)有多種，它們都是基于人耳感覺(jué)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)降低碼率的目的。應(yīng)用在數(shù)字音頻廣播中的壓縮編碼方案主要有MPEG-1/2中的LayerⅡ、、和MPEG AAC等，使一路立體聲的碼率降低到192-96kbit/S，并且有可能繼續(xù)降低，大大減少了對(duì)傳輸帶寬和存儲(chǔ)容量的要求，應(yīng)該說(shuō)壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展是數(shù)字音頻廣播得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

2.高速數(shù)據(jù)信號(hào)的無(wú)線傳輸

聲音廣播可以通過(guò)有線信道和無(wú)線信道傳輸，但主要是通過(guò)電磁波在空間的傳播將信號(hào)傳送給接收機(jī)，而空間信道的傳播特性遠(yuǎn)不如電纜、光纖、衛(wèi)星信道穩(wěn)定，特別是在城市環(huán)境中和移動(dòng)接收情況下，由于多徑傳播所形成的頻率選擇性衰落和延時(shí)擴(kuò)展，以及建筑物遮擋所形成的陰影效應(yīng)，使接收質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，而廣播系統(tǒng)經(jīng)常工作在這樣的環(huán)境中。為保證廣播質(zhì)量，必須提高在城市環(huán)境中和移動(dòng)接收情況中信號(hào)的傳輸質(zhì)量，數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)中的信道編碼和調(diào)制部分的設(shè)計(jì)主要是解決這方面的問(wèn)題。目前多數(shù)數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)采用糾錯(cuò)編碼、正交頻分復(fù)用（OFDM）和時(shí)間、頻率交織的組合，OFDM是一種高頻譜利用率的頻分復(fù)用技術(shù)，它將高速串行數(shù)據(jù)變換成多路并行數(shù)據(jù)傳輸，有利于抗頻率選擇性衰落和延時(shí)擴(kuò)展，并且它可以用IFFT和FFT實(shí)現(xiàn)，使發(fā)送和接收設(shè)備簡(jiǎn)化。

3.組網(wǎng)技術(shù)

隨著廣播事業(yè)的發(fā)展，頻率資源日益緊張，在發(fā)展數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)時(shí)必須考慮節(jié)省頻率資源和不與己經(jīng)工作的廣播電臺(tái)產(chǎn)生矛盾。目前提出的廣播系統(tǒng)中，主要采用兩種方法：一種是單頻組網(wǎng)，即整個(gè)廣播網(wǎng)絡(luò)使用相同的載波頻率，多路節(jié)目載荷在該載波上，而不需要不同的覆蓋區(qū)域分配不同的載波頻率，從而節(jié)省了頻率資源，Eureka-l47數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)是這種方案的代表；另外一種方法是與當(dāng)前正在使用的廣播電臺(tái)使用相同載波頗率，依靠頻率分隔和調(diào)制方式的不同，同時(shí)廣播模擬和數(shù)字兩種節(jié)目，美國(guó)的IBOC數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)是這種方案的代表。

三、多媒體數(shù)字音頻處理的技巧——以單軌音頻處理：“消人聲做伴奏”為例

雖然我們可以從網(wǎng)絡(luò)上下載很多好的伴奏歌曲，但并不是所有的歌曲都能在網(wǎng)上下載到原版伴奏或質(zhì)量好的伴奏，這時(shí)就需要我們自己來(lái)做伴奏。Adobe Audition 是一款專業(yè)音頻編輯和混合軟件，具備專業(yè)音頻工作站軟件的特點(diǎn)，集專業(yè)數(shù)字音頻錄音、控制編輯、效果處理、多軌混音和母帶處理、視頻支持等功能于一體，本文將以Audition為例，介紹兩種方法來(lái)消去人聲，從而制作伴奏。

（一）轉(zhuǎn)換采樣類型

將需要消人聲的歌曲導(dǎo)入到單軌編輯模式后，選擇菜單中的【編輯】-【轉(zhuǎn)換采樣類型】選項(xiàng)，在彈出的窗口中，在【通道】選項(xiàng)框中選擇【單聲道】項(xiàng)目，并將【左混音】和【右混音】分別改成“100%”和“-100%”，如下圖所示。

（二）提取中置聲道

中置聲道提取器是一個(gè)Audition特有的效果器，它可以增強(qiáng)或去除某些同時(shí)存在于左聲道和右聲道的聲音頻率。通常，人聲，主音樂(lè)器都位于聲像中間，是左右聲道平衡的，這些聲音就可以通過(guò)中置聲道提取器來(lái)進(jìn)行處理。將需要消人聲的歌曲導(dǎo)入到單軌編輯模式后，選擇菜單中的【效果】-【濾波器】-【提取中置聲道…】選項(xiàng)，打開(kāi)中置聲道提取器，如下圖所示。

在【預(yù)設(shè)效果】里選擇【Vocal Remove】選項(xiàng)，這就是消人聲的預(yù)置，還可以自己調(diào)節(jié)一下【中置聲道電平】，負(fù)得越多則消得越厲害，帶來(lái)的音質(zhì)損失也越大，負(fù)得太少又消不干凈。默認(rèn)的-40dB是比較合適的選擇。單擊【確定】，伴奏就做好了。

以上兩種方法都能達(dá)到消人聲做伴奏的目的，但是并不能保證100%消除人聲，在此，本文意在起到拋磚引玉的作用來(lái)介紹一下數(shù)字音頻處理的技術(shù)。

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