計算機技術(shù)論文：計算機音頻處理
計算機技術(shù)論文：計算機音頻處理
多媒體計算機的音頻處理技術(shù)中國科學技術(shù)大學管理學院肖波音頻信號的處理技術(shù)可以說是多媒體計算機技術(shù)的重要組成部分。同時由音頻信號處理技術(shù)獲得語言、音樂播放功能也是MPC諸功能中最重要的功能之一，由MPC的基本硬件組成亦可以看出這一點。 以下是學習啦小編為大家精心準備的計算機技術(shù)論文范文：計算機音頻處理。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
計算機音頻處理全文如下：
摘要：現(xiàn)代音頻技術(shù)已經(jīng)步入數(shù)字處理階段，計算機的多媒體功能為音頻處理提供了很多方便實用的方法，通過這些方法，我們可以讓聲音聽上去更悅耳，更具有感染力，數(shù)字處理的優(yōu)勢被充分體現(xiàn)出來。
關(guān)鍵詞：聲音三要素;音頻屬性;音頻處理;音頻格式
計算機對所有音頻資料的處理過程，像錄制、編輯、存儲、播放，都是數(shù)字化的。我們要了解計算機音頻的處理過程，就需要對音頻屬性和計算機處理過程進行一些基礎性的了解才行。
先來認識下自然界的聲音：
聲音是一種振動，振動速度有快有慢，幅度有大有小。這是平時容易混淆的兩個屬性，振動幅度和音量相關(guān)，振動快慢即頻率，它與音調(diào)相關(guān)，振幅越大音量越高，頻率越快音調(diào)越高。它們構(gòu)成聲音的要素：響度、音高。聲源振動的各種成分(基音和泛音)決定了它的聽覺感受，也就是音色。響度、音高和音色是聲音的三要素。
響度是比較容易理解的一個概念，它和我們常說的音量相關(guān)。音調(diào)就是音高，我們常說的高音、中音、低音就是音調(diào)的高低。而各種高、中、低音成分的組成就構(gòu)成了音色。每一個人對聲音的敏感度都不相同，大部分人可以感知的聲音振動頻率范圍是20Hz～20kHz。世界上沒有完全相同的兩片樹葉，也不存在相同的耳朵，每一個人對同一音響的感受都是不完全相同的。
計算機軟件就是要對上述的聲音三要素進行處理，進而改變我們的聽覺感受。
響度處理：錄音制品音量各有不同，我們平時剪輯制作通常會考慮到它的最大值，控制它不要達到數(shù)字設備滿刻度電平0dBfs。如果超出這個范圍，會使超出部分強制削減到滿刻度，就造成削波失真，如果比較嚴重，錄制的聲音就會嚴重劣化，聽起來非常刺耳。我們有時會遇到一些情況，來自網(wǎng)絡上的音樂，聲音明明沒有達到0 dBfs，卻能感受到失真的存在。這是因為音頻在剪輯存儲時削波失真了，而再剪輯時調(diào)整了音量，這樣乍一看音量沒有超出范圍，而音質(zhì)依然是受損的。音頻在削波失真時，除了感受到聲音能量增大外，還存在激發(fā)出的一些附加的頻率成分，它們的存在會影響我們的聽覺感受，即便音量下調(diào)，這些附加頻率成分不會消失。
許多朋友個人錄制的音頻時會注意音量表，控制音量值不超標，而決定音量和聽覺感受的不只是最大值，還有整段音頻音量的最小值，這就可以引入另一個概念——動態(tài)范圍。一般情況下，稿件中起伏較大，情感基調(diào)有變化，這樣的音頻錄制出來動態(tài)范圍會比較大，對這樣的音頻保證不失真，不做動態(tài)處理，在很多時候聽起來音量會偏低?，F(xiàn)代音樂創(chuàng)作，基本上都會對動態(tài)范圍加以控制，減小動態(tài)，來獲取相對一致的音量感受。
音調(diào)處理：現(xiàn)在有些音頻制作可以作變調(diào)處理，適當修正音調(diào)，或者模擬童聲，模擬汽車由遠而近的行駛過程的音調(diào)變化——多普勒頻移。有了這些工具，我們就可以適當修正歌唱時的跑調(diào)，也可以模擬兒童的聲音或者古怪的外星人、機器人的聲音，運動過程中的聲音也可以被恰當?shù)啬M出來。
音色處理：這幾乎是所有音頻工作者必須面對的一個問題——均衡。每種聲源都有自身的頻率成分，基音、泛音共同構(gòu)成一個具有自身特點的聲音。就用聲來說，有些人天生具有理想的音色，而有些人先天聲音條件不理想，后天的訓練可以適量改善，與生俱來的聲音質(zhì)感是一種恩賜，不可強求。音頻處理中有對音色調(diào)整的效果，典型的圖示均衡器可以適度改變聲音成分，降低缺陷聲，強化質(zhì)感成分。各種濾波器，可以整段消除不需要的成分，也可以模擬頻帶很窄的電話語聲。
混響與延時是對聲音的另一種修飾，適度使用可以增強空間感，增加欣賞性，但會相應降低可懂度。主流的音頻制作都會考慮適當?shù)厥褂眠@些效果，以增加作品的藝術(shù)感染力。
聲音像其他的振動波一樣，在傳播過程中會干涉、衍射、折射，多個相干聲源間存在相互影響。立體聲節(jié)目的相位是必須考察的問題。引進節(jié)目的相位也要用合適的監(jiān)聽設備認真審聽，軟件輔助查看。
以上針對于聲音的處理都存在相應的設備，比如對音量處理的壓限器、動態(tài)處理器、音頻處理器，音調(diào)處理的有變調(diào)器，音色處理的有均衡器、陷波器，還有延時器、混響器、環(huán)繞激勵器等。音頻錄制軟件中都有對應的效果或插件，可以適度調(diào)節(jié)，用于改善音色、提高音頻指標。音頻處理最好用頻響曲線相對平滑的專業(yè)設備，否則會造成音頻處理不準確，影響各個環(huán)節(jié)的音頻質(zhì)量。最壞的情況是用單聲道監(jiān)聽，立體聲節(jié)目兩聲道間存在反相，制作剪輯時音頻聽起來都正常，而在立體聲放音時兩聲道許多頻率成分相互抵消，播放效果非常糟糕。
下面講講我們錄制中常見的問題。
我們的錄制包括話筒、調(diào)音臺、計算機、聲卡、錄制軟件，是一套完整的系統(tǒng)。每一種設備都有自己的工作參數(shù)，嚴格按照指標設定才能獲得現(xiàn)有條件下的最優(yōu)效果。
比如說話筒的典型參數(shù)：
指向特征：全向型、心型、超心型 等，這就要求錄制時保持話筒的最佳角度。
收音頭：動圈式、電容式 ，話筒的工作方式?jīng)Q定了所采集聲音的效果，一般情況下，電容式話筒的整體表現(xiàn)要好些。
靈敏度：1.5 mV/Pa±3dB ，這個參數(shù)是考量錄音人的聲音響度識別起點，決定了錄音的動態(tài)范圍。
頻率范圍及響應曲線：80-15000Hz ，它給出了聲音識別的頻率范圍，不同頻率響應的話筒錄制出的聲音也是有很大差別的。
產(chǎn)品聲道：立體聲 ，它決定了聲音錄制的相位特征。
產(chǎn)品阻抗：350歐姆 ，它影響設備連接的驅(qū)動響應特征，不能匹配的設備連接不能工作或者不能達到理想效果。
此外，話筒有一種鄰近效應，是用近傳聲技術(shù)提升低音的效應，即話筒置于離聲源幾厘米的位置。在某些場合此效應會產(chǎn)生某些歌手喜歡的強烈豐滿的聲音，但有許多場合必須控制或完全避免低音提升，例如，在記錄談話時。鄰近效應可能使談話不可懂。有些話筒裝備了低音濾波器以補償鄰近效應，如Sennheiser MD 421和MD 441、AKG SolidTube和C 414 B-ULS。
接下來讓我們認識一下常見的音頻格式，熟悉我們常用的播出格式，了解這些格式的常見屬性，避免不合格的音頻在播出中使用。
多媒體技術(shù)催生了上百種格式、規(guī)范、編碼方式，現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｄ芙佑|到的格式有WAV、MP3、WMA、MIDI等，還有一些音樂發(fā)燒友樂于選擇APE、FLAC等無損壓縮格式。音頻采集會占用大量的存儲空間，且依賴于存儲設備的讀寫速度，由此引入了音頻數(shù)據(jù)壓縮這個概念。我們現(xiàn)在的播出，比較常用的有MP3壓縮格式。MP3屬于有損壓縮，這種編碼方式，壓縮比越大，高頻損失越明顯，聲音聽起來發(fā)飄，明亮度下降，這是因為頻譜中的高頻部分(通常16kHz以上)損失隨比特率的下降而損失。MP3格式最高比特率可以達到320 kB/s，互聯(lián)網(wǎng)上常見的MP3音樂比特率為128kB/s，這樣的音樂音頻損失就點大了，還有一些連這種基本要求都達不到。比特率只反應了互聯(lián)網(wǎng)音樂的一個層面，還有其他形式變化帶來的影響，一些非專業(yè)的轉(zhuǎn)碼，簡單提升音量，或者通過其他方式多次數(shù)字轉(zhuǎn)換造成音頻失真并產(chǎn)生附加的音頻衍生物。
錄制軟件在使用前，應先測試環(huán)境音的噪音情況，校正好正常的錄音電平，留有適度的余量，避免大的失真，適度采噪降噪。效果處理不同人有不同見解，都有自己的欣賞力，根據(jù)情況適度應用，要考慮播放時的可懂度。音頻響度處理，最好用動態(tài)控制，不要一味地強行提升，避免削波失真。許多不良插件會造成不好的聲音衍生物，非認證的插件謹慎使用。存儲時采用合適的格式和參數(shù)，一次不當?shù)拇鎯υO置會造成下次使用時保持這種錯誤狀態(tài)。
我們?nèi)粘玫揭恍┎皇俏覀兂Ｓ玫母袷?，或者編在影視中的音頻，這時我們需要轉(zhuǎn)換格式。轉(zhuǎn)換前首先要考慮這段音頻的品質(zhì)是否基本合適，非常低品質(zhì)的音頻不要使用，一定不要把低品質(zhì)的音頻強行調(diào)高它的參數(shù)，使得到的成品看上去指標不錯，實際上音質(zhì)依然很差。轉(zhuǎn)換輸出參數(shù)會影響最終效果，適量提高轉(zhuǎn)換質(zhì)量。
對于許多專業(yè)人員，聽是常用的手段之一，音量旋鈕與真實的響度之間最好形成一種心理刻度。輕微的失真通常不會被大部分人注意，沒有經(jīng)過訓練的耳朵聽不出聲音的缺陷，我們需要經(jīng)常留意設備的音量指示，有異常情況學會辨認。
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