多媒体课件制作中的数字音频处理技术

摘要：音频处理技术是多媒体课件制作中的重要环节。对数字音频处理的硬件、音频提取、音频转录、音频动态处理和音频降噪技术的掌握，有助于增强对音频材料加工处理的手段，制作出高质量的音频，从而提高音频在多媒体课件中的渲染力。

关键词：多媒体课件；音频工作站；数字音频处理

中图分类号：TP37文献标识码：A文章编号：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

多媒体课件是指基于计算机技术，将图像、文字、音频、影像等媒体有机地结合起来完成特定教学任务的教学课件。其中音频能对文本、图形、图像、动画等进行综合处理，音频在多媒体课件中具有强烈的节奏作用，有利于画外空间的展示，有助于静止画面“活动起来”，利用声音作过渡，使画面组接自然流畅，有利于刺激学习者视、听觉神经，引起学习者的注意，具有强大的交互功能。因此音频技术成为多媒体课件制作中的核心内容。多媒体课件中的音频处理常用的有音频提取、音频转录、动态处理和音频降噪等技术。

2 数字音频工作站

音频处理的基础数字音频工作站。数字音频工作站最基本的组成部分包括多媒体计算机、音频处理软件和音频接口。可以选配的部件则包括CD刻录机、遥控台、同步器和视频输入卡等。当然，做为一种录音器材，计算机音频工作站在使用时还应该配合以调音台、效果器、监听音箱、监听功放、话筒、耳机等周边器材。

2.1 多媒体计算机

计算机是数字音频工作站赖以工作的平台，有关的音频软件和音频接口等都需要装入计算机之中才能工作，音频工作站的处理器、存贮器和屏幕等利用的也都是计算机的CPU、硬盘和显示器。对数字音频进行处理的多媒体计算机需要较高的配置。CPU 选用奔腾双核（Intel E2160）以上，最好能选用酷睿2双核（Intel酷睿2双核E6550），因为使用音频编辑软件在进行录音及处理时占用资源较大，内存不能低于1G，硬盘容量在250G以上，以提高整体速度和处理能力。有条件的话，最好选用最好选用SCSI硬盘。

2.2 音频卡

音频卡是音频工作站中最基本的组成部分，是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。音频卡的特性决定了音频处理效果的各项技术指标，同时它还负责联接各种外部设备。音频卡接口应包括模拟输入(出)、数字输入(出)、同轴输入(出)、MIDI接口等。有条件的话，可以购买MAYA44 V3专业音频卡，MAYA44 V3是具有24bit/96KHz专业指标的4进4出专业数字音频卡，保证声音的纯净品质，其话筒放大器和耳机放大器接口，使话筒输入和耳机监听输出时的音色变得更加清澈和宽广，别具特点的内部4通道数字调音台信号分配这一实用功能可以将任意的输入信号分配。

2.3 附属设备

做为一种音频处理系统，在使用时还应该配合调音台、效果器、监听音箱、监听功放、话筒、耳机等。其中话筒和耳机为必备，其它为可选。话筒应选择动圈话筒，可以使用家庭卡拉OK用的普通5cm大口话筒，使用时配上一个转换头，就可以插入音频卡，这样录音效果好。耳机应选择能把耳朵包住的监听耳机，这样耳机里的声音跑出去，外边的杂音进不来。音频卡、话筒、耳机三者保持较好匹配，才不会出现小马拉大车的现象。

2.4 音频处理软件

音频处理软件是对音频信号集录音、编辑、缩混等操作的软件，是音频工作站的重要组成部分，是数字音频处理的核心工具。常用的音频处理软件有：SOUND FORGE、COOL EDIT PRO、GOLDWAVE和ADOBE AUDITION；进行MIDI制作有：SONAR（原CAKEWALK）、CUBASE SX和NUENDO。

3 常见数字音频处理技术

3.1 从视频文件中提取音频文件的技术（以COOEDIT为例）

3.1.1 准备工作

启动COOEDIT，打开多轨编辑模式界面，在一音轨中点击鼠标右键，插入视频文件，打开需要提取的视频文件，此时，可以看到的音轨1就是视频，音轨2就是音频，在音轨里右键鼠标选择编辑波形。

3.1.2 提取音频

在编辑波形模式里上半部分为左声道（L），下半部分为右声道（R）,鼠标移动到图上标示区域时会显示L或R，双击鼠标可以单选左声道或右声道，选中后会显示反白颜色。分别选中声道L和R，在左右声道的中间位置，点击鼠标右键，选取全部波型。

3.1.3 保存提取的音频文件（以存MP3为例）

全选整个音轨后点击菜单栏上的文件——另存为，保存类型中选择(.MP3)，编辑歌曲的名字，点保存，结束音频的提取工作。

3.2 将磁带上的音乐转录成MP3（以Total RecorderTotal Recorder为例）

如何将磁带上的歌曲压缩成MP3。就是把磁带上的歌曲用转录软件将其转录到计算机中，形成MP3文件。

3.2.1 准备工作

准备一条双头音频线，一端接入单放机的耳机插口，另一端插入声卡的“Line In”接口，双击任务栏托盘里的音量按钮，选择“选项|属性”，选中“录音”，再选中“Line In”下的“选用”，并调整音量大小，按下单放机的“Play”键，音箱里就开始播放单放机里的音乐。

3.2.2 录音存盘

启动后Total RecorderTotal Recorder，首先要进行必要的设置，我们按下“Recording Source and parameters”按钮，选择“Sound board”，在“Sound quality”里选择“44100Hz”、“16bit”、“stereo”，在“Input Lines”中把“External Line”（名称可能会因声卡型号的不同而不同）选上，如果要用话筒录音还要选中麦克风选项，按下“OK”按钮确定。然后在界面的最下方根据歌曲的长短选择录音时间，按下单放机的放音键，然后按下软件界面上的红色录音按钮，估计好时间后，按下停止按钮，然后把得到的文件保存为MP3文件。

3.3 音频的动态处理技术

有些声音的最大音量和最小音量相差特别大，这时需要动态处理，要把小的声音抻一下，让它大一点，要把大的声音压一下，让它小一点，这样音乐的动态范围相对就比较平均一些，此时需要使用压缩器或者限制器。

经过压缩的音乐，看上去波形会压出两条“平行线”，有些音量超过最大值的音乐看上去也是两条平行线，它们其实是不一样的。后者称之为“削波”。“削波”的音乐往往是处理不当造成的，会对音乐的音质产生影响。而压缩过的音乐只是改变了声音振幅，不会影响音质。

限制器是绝对化了的压缩器，在设置了限制器的最大可允许通过值（阀值）后，所有的声音最大只能到这个值，这样可以在处理音乐，尤其是处理多轨音乐时，可以保证音乐不会超过最大值，进而不会产生“削波”现象。

压缩器的使用方法：（以SoundForge为例）

在SoundForge中，打开一个声音文件，点击：Effects菜单——Dynamics——Graphic，在弹出的窗口中，需要调节的四个参数是：

Threshold（阀值）——让SoundForge知道在哪个值的音量以上使用压缩器。这个参数要参考音乐波形来确定。比如大部分波形都比较接近-6，少部分超过-6,那么我们可以设置阀值为-6。

Ratio（压缩比率）——让SoundForge知道要用多大的力度来镇压那些出轨分子。一般选值为4:1～8:1。

Attack（起始时间）——设置SoundForge的压缩反应时间，对待那些速度比较快的出轨分子反应不要太迟。

Release（释放时间）——发挥压缩器的余威的时间长度。

3.4 音频的降噪技术

噪音在绝大部分时候是音频的死对头，虽然现在已经有很多人在有效地利用噪音来拓展音乐的表现空间，但对于还没有掌握噪音艺术的人来言，去除噪音仍然是必需的一项工作。

3.4.1 噪音的分类

噪音基本可分为规则性噪音（比如褐色波、粉噪、白噪等，它们最明显的特征是在频率上的区别）和不规则性噪音（包括各种突发性噪音，无规律噪音等）。要认识规则性噪音，可以在CoolEdit Pro中直接生成（点击“生成”菜单—>噪波—>波形设置确定—>选择噪音“色彩”，点“确定”后就会生成规则性噪音，通过这个方法我们可以大致感性认识到噪音的情况）。

降噪的处理很大部分也是要处理规则性噪音。比如在提升音频整体信号后，把设备的本底噪音也相应提升了，这时就要进行降噪处理。

3.4.2 三种常见降噪方法

一是噪声门降噪法。设定一个门限，比如噪音最大峰值为-65DB，那么把它设定为阀值，低于此值的信号直接归零，大于此值的信号没有变化，这样，就可以把噪音消去。

二是采样降噪法。采集一个噪音样本，要求是比较单纯的噪音，然后以此样本为依据，消除音乐中的噪音。

三是滤波降噪法。首先要明确地知道音乐中的噪音在哪个频率段，然后通过EQ、FFT等类似的效果器或效果插件将这个频率段的信号减弱，来达到降噪效果。

4 结束语

在多媒体课件制作中，数字音频处理是一项重要技术。音频效果在很大程度上给多媒体课件带来灵性。要提高音频质量，应选择高质量的音频源及适当的硬件设备。随着数字音频处理技术的发展，新的硬件设备及音频软件的推出，将会给多媒体课件的制作带来新的生机和活力，为多媒体教学开创更加生动活泼的局面。

参考文献：

[1] 王利霞,杨克俭.关于数字音频的探讨[J].福建电脑,2004(08):33-34.

[2] 刘树安.音频编辑软件中的高手——GoldWave[J].电脑知识与技术,2006(32):212-213.

[3] 陈小彦.浅谈多媒体课件的应用[J].电脑知识与技术,2005(12):96-97.

收稿日期：2008-02-12

作者简介：甘立军（1979-），男，四川广安人，中共焦作市委党校电教中心教师，学士学位，研究方向：多媒体应用技术。

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