淺談?dòng)?jì)算機(jī)數(shù)字音頻技術(shù)
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媒體通信技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)成為多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)中炙手可熱的課題，近幾年來多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)數(shù)字視音頻方面的改變和影響也隨著通信技術(shù)及數(shù)字音頻技術(shù)的進(jìn)步，音頻的質(zhì)量也得到了大幅度提升，從而可以讓大眾可以接觸到的高品質(zhì)聲音也就更多。本文就數(shù)字音頻的功能模塊進(jìn)行了探討，同時(shí)也簡(jiǎn)要介紹了相應(yīng)的音頻處理軟件，以期具有相應(yīng)的參考及應(yīng)用作用。
1數(shù)字音頻處理技術(shù)
1.1簡(jiǎn)述數(shù)字音頻處理
數(shù)字音頻作為一種新的音頻處理方法，它是利用數(shù)字方法對(duì)音頻進(jìn)行記錄、保存、編輯、壓縮及播放的一種技術(shù)手段。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字媒體的發(fā)展，從而形成了如今的數(shù)字音頻技術(shù)，它的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，文件的存儲(chǔ)和記錄更加的方便。在音樂后期制作和錄音中，存儲(chǔ)和傳輸體系了其強(qiáng)大的保真效果，且該項(xiàng)操作的處理過程并不復(fù)雜。數(shù)字音頻處理技術(shù)的應(yīng)用過程可以從以下幾個(gè)方面來了解：首先，處理麥克風(fēng)聲音、錄音的聲音和音樂時(shí)，應(yīng)注意數(shù)字音頻處理技術(shù)的應(yīng)用，使用時(shí)要調(diào)整好設(shè)備音及聲卡連接，連接端口可以調(diào)整聲音的大小并處理聲音的音頻。這樣就不會(huì)在使用內(nèi)置聲卡和計(jì)算機(jī)自帶音頻功能調(diào)節(jié)處理麥克風(fēng)聲音時(shí)，出現(xiàn)跑音或者音調(diào)過高的現(xiàn)象了。其次，在進(jìn)行音頻處理過程中，需要先將數(shù)字音頻按序列進(jìn)行采集，再將計(jì)算機(jī)和聲卡連接到一起，當(dāng)計(jì)算機(jī)顯示聲卡時(shí)，才能進(jìn)行數(shù)字音頻處理。計(jì)算機(jī)的處理器和音頻設(shè)備用于調(diào)節(jié)音質(zhì)和音量，音頻軟件用于處理音頻聲波，音樂合成器用于控制聲波，內(nèi)置聲卡和處理器也應(yīng)用于處理音樂音頻，同時(shí)提高音樂播放品質(zhì)。
1.2數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展及運(yùn)用
對(duì)于數(shù)字音頻技術(shù)，在初始時(shí)期，最重要的內(nèi)容就是對(duì)音頻進(jìn)行音質(zhì)無損壓縮處理。專注于研究如何在相關(guān)編碼系統(tǒng)的支持下實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的模擬音頻信號(hào)的有效無損壓縮，而又不損壞原始音頻，降低其比特率并最大程度地減少其內(nèi)存占用。到了1980年代末和1990年代初期，更為有效的壓縮系統(tǒng)才出現(xiàn)。在開發(fā)的后期，相關(guān)的中國研究人員投入大量精力開發(fā)有損音頻壓縮技術(shù)，并且獲得了相當(dāng)可觀的成果。實(shí)驗(yàn)證明，該技術(shù)在音頻壓縮率方面表現(xiàn)效果良好，但是伴隨著良好的壓縮效率，失真嚴(yán)重以及品質(zhì)低等漏洞也影響著最終的聲音效果。到目前為止，還沒有研發(fā)出有效的技術(shù)可以解決這些技術(shù)瑕疵，在某種程度上也對(duì)音頻處理技術(shù)發(fā)展起到了制約作用。
2數(shù)字音頻技術(shù)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用
2.1單軌編輯器的處理技術(shù)
使用單軌編輯器（也稱波形編輯器）的處理技術(shù)是為了讓音頻播放效果更流暢，更舒暢，如果不注意處理音樂節(jié)奏，很容易出現(xiàn)人們聽到節(jié)奏非?？斓膯栴}，會(huì)比較突兀，降低人們聽音樂的舒適性。所以，在音頻處理過程中應(yīng)靈活使用音頻編輯處理技術(shù)，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在操作過程中使用單軌編輯器進(jìn)行處理音樂的節(jié)奏問題，要注重音樂節(jié)奏的調(diào)整。并且，在使用數(shù)字音頻處理技術(shù)時(shí)，首先要根據(jù)要求了解音樂的風(fēng)格和音樂的頻率，并根據(jù)要求去對(duì)音頻進(jìn)行處理，除了在處理期間轉(zhuǎn)換格式，還要使用多媒體計(jì)算機(jī)播放已經(jīng)處理后的音頻，如果聽到的錄制的聲音忽高忽低，并且聲音的節(jié)奏和節(jié)拍與鼓點(diǎn)是不一致的，這時(shí)就需要使用單軌編輯器來處理錄制的音頻，并且在處理時(shí)播放此段音樂，就可以根據(jù)話筒里傳出的聲音聽取錄制的聲音和處理過的聲音的節(jié)奏了。如果處理過的原始聲音和錄制的音頻播放效果銜接自然流暢，曲調(diào)比較柔和，就可以獲知音頻和錄制音頻并沒有跑調(diào)和跑音情況了。
2.2多軌編輯器的混音處理
通常來說，對(duì)比單軌編輯處理，多軌編輯器以其多軌道的特征，在操作上更為復(fù)雜一些。在Audition中的“多軌會(huì)話”提供了在混音過程中完成絕大多數(shù)編輯任務(wù)的工具，但如果需要更細(xì)致的處理，可將音頻會(huì)話轉(zhuǎn)移到“波形編輯器”中進(jìn)一步編輯。AdobeAudition的多軌混合功能非常強(qiáng)大，可以導(dǎo)入多個(gè)音樂素材和資料進(jìn)行混合，然后以分隔軌道的方式進(jìn)行混合，通過對(duì)過軌道音頻的混合及調(diào)配，從而形成新的音樂作品。多軌編輯器也有混合錄制軌道及導(dǎo)入音頻素材的功能，通過音軌控制區(qū)對(duì)其效果進(jìn)行調(diào)配，錄制音軌之后，編輯操作能夠進(jìn)行修飾。例如：人聲音軌中可消除主歌和副歌之間的音頻，以降低殘留的噪聲或其他樂器遺留的聲音。還能進(jìn)行其他調(diào)整，比如將一段獨(dú)奏剪切為原長度的一半。在多軌編輯器中，每條音軌左側(cè)都有一個(gè)控制區(qū)，可以通過調(diào)整該音軌的聲像和音量進(jìn)行控制，而在時(shí)間上來講，可以再時(shí)間軸上進(jìn)行調(diào)整，控制音頻長度及縮進(jìn)的處理。同時(shí)，每條音軌上都可以單獨(dú)添加音軌的效果組，如：振幅與壓限、延遲與回聲、濾波與均衡、調(diào)制與混響等。在Audition中，可以添加128條音軌，f（x）用來插入效果組，調(diào)整EQ以控制音頻不同頻段的均衡效果。每加載一個(gè)效果都對(duì)應(yīng)一個(gè)“槽”，這是一個(gè)調(diào)試聲音干濕聲的通道，“濕聲”是添加效果后的混合，這與沒有添加效果的原始“干聲”相反，在通過效果器通道處理之后，原始“干聲”就會(huì)轉(zhuǎn)變成添加效果后的“濕聲”，干聲通道一般用來傳遞原始音頻，一般有4條干聲通道。聲音傳遞的詳細(xì)過程是這樣的：原始音頻傳輸?shù)叫Ч旌贤ǖ?，也就是濕聲通道，然后將音頻依次向右傳遞，既不會(huì)反向傳輸，也不會(huì)傳輸?shù)讲幌噜彽耐ǖ乐小８陕曂ǖ纻鬟f聲音時(shí)，每個(gè)效果通道傳送的音頻的音量可以不同的，因?yàn)槊總€(gè)通道都可以自行調(diào)整該條效果通道的干濕聲混合比。如果濕聲通道的參數(shù)是0，那么原始音頻并不會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)閿?shù)值為0時(shí)，原始音頻不會(huì)進(jìn)入濕聲通道；如果濕聲通道參數(shù)設(shè)置為50，那么原始音頻就會(huì)只有50%進(jìn)入濕聲通道。干濕的效果對(duì)比主要通道參數(shù)比例來調(diào)整。
2.3效果器在音頻處理中的應(yīng)用
音頻效果處理的主要環(huán)節(jié)就是音頻效果組中音頻效果的的添加。AdobeAudition軟件中，波形編輯器提供了效果組區(qū)域來調(diào)整音頻效果，而在多軌編輯器中主控制區(qū)可以滿足此項(xiàng)需求。在波形編輯器中，根據(jù)原始音頻的特點(diǎn)，為其添加合適的音頻效果，可以給整個(gè)音頻添加效果，也可以選擇區(qū)域進(jìn)行添加，效果組提供了16條插槽可以用來添加效果，所以可以盡可能的去添加想要的效果，此外，除了效果組，也可以通過效果菜單中的命令進(jìn)行添加。在波形編輯器中，聲音效果一經(jīng)應(yīng)用，該效果通常是不可逆的；在多軌編輯器中，主控區(qū)中分f（x）也為每條音軌提供了16個(gè)插槽以滿足每條音軌中音頻效果的需求，例如：混響、調(diào)制、均衡等效果。主控制區(qū)效果的控制比較便捷，可以自由的添加、調(diào)試和刪除效果。在測(cè)試階段，可以先將效果關(guān)閉，確保音頻在處理過程中能展現(xiàn)自身特點(diǎn)，從而更加有效的提高音效處理效率。效果組可以為音頻提供眾多可以操作性強(qiáng)的效果，同時(shí)也可以添加插件豐富其內(nèi)容。這是Audition軟件對(duì)數(shù)字音頻處理的核心部分。
2.4動(dòng)態(tài)處理技術(shù)
音頻編輯軟件可以為音頻質(zhì)量及聲音效果提供多種效果，它的動(dòng)態(tài)處理功能，在這方便表現(xiàn)尤為突出，能夠便捷的處理音頻節(jié)奏和音量處理的問題，可以提高聲音處理的效率，體現(xiàn)出動(dòng)態(tài)處理技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字音頻旨在為大眾提供高品質(zhì)的聲音，而數(shù)字音頻的博讓則讓人們可以有高品質(zhì)的聽覺感受，而動(dòng)態(tài)處理技術(shù)的動(dòng)態(tài)處理功能，則能在很大程度上滿足人的這種需求。動(dòng)態(tài)處理功能可以有效控制音頻及聲音的大小，從而調(diào)節(jié)到較為舒適的范圍，并且能夠確保音頻在整體上更加的流暢柔和，從而提高聲音的播放效果。并且，還可以使用動(dòng)態(tài)處理技術(shù)根據(jù)音樂風(fēng)格去調(diào)整聲音的音量，根據(jù)音頻的整體風(fēng)格去調(diào)整音頻的振幅，通過調(diào)整聲音與聲波的線條，以確保音頻的流暢度。如果聲波曲線浮動(dòng)較大，那就表明振幅的調(diào)整是不合理的。對(duì)于這種情況來說，使用動(dòng)態(tài)處理技術(shù)對(duì)音頻進(jìn)行整體的動(dòng)態(tài)處理和合理的調(diào)整，讓音頻的聲波變成平行線，這樣才讓最終的音頻效果和音頻質(zhì)量有保證。
2.5音頻技術(shù)處理技巧
用于聲音處理的軟件有很多，其中既有著像Audition這樣的專門針對(duì)數(shù)字音頻處理的軟件，也有著一些針對(duì)性比較強(qiáng)的小型軟件，如Total-Recorder。盡管這些軟件本身的功能不夠全面，不能滿足數(shù)字音頻處理的全方位的需求，但是在某些功能上的表現(xiàn)確實(shí)很好，而且操作并不繁瑣，便捷易上手。TotalRecorder這個(gè)軟件比較擅長對(duì)計(jì)算機(jī)中的音頻進(jìn)行截取和記錄，并且可以使用SuperDeba提取VCD或DVD中影片原聲。當(dāng)然Audition也能滿足這種操作，只是小軟件使用起來更加方便一些。在音頻的編輯中，偶爾也會(huì)遇到音頻文件的格式問題，有些軟件的格式變更非常容易，將聲音導(dǎo)入到軟件中，再進(jìn)行文件的另存為就可以滿足格式的變換了。一般情況下，如果要使用無損音頻，就會(huì)選擇WAV格式的文件，它的特點(diǎn)是：音樂品質(zhì)較高，波形音樂文件，是最早的數(shù)字音頻格式，可以精確記錄各種聲音，但WAV格式對(duì)存儲(chǔ)空間要求比較大，不便于交流和傳播。而對(duì)于大家所熟悉的MP3格式的文件，有著更高的利用率，MP3文件的特點(diǎn)是：由WAV文件經(jīng)壓縮而來，音質(zhì)略低，但這種差異幾乎用耳朵無法分辨。通常音頻文件之間的格式轉(zhuǎn)換要求，更多是圍繞以上兩種格式進(jìn)行的，在Flash中就常會(huì)遇到這種問題。Flash只具有比較簡(jiǎn)單的音頻處理功能，如通道轉(zhuǎn)換及淡入淡出等。如果需要更加復(fù)雜性的操作，就需要選擇更為專業(yè)的音頻文件處理軟件進(jìn)行進(jìn)一步處理。反之，如果其他軟件可以基本要求，則可以選擇小軟件進(jìn)行基本的數(shù)字音頻處理。結(jié)語：在數(shù)字媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用飛速發(fā)展的大環(huán)境里，也給數(shù)字音頻處理技術(shù)的發(fā)展提供了一個(gè)良好的技術(shù)環(huán)境，在這樣的背景下，數(shù)字音頻處理技術(shù)得以大幅度發(fā)展，借助計(jì)算機(jī)，將各個(gè)聲效、動(dòng)態(tài)、圖像和視頻進(jìn)行了全面的整合，為數(shù)字媒體的發(fā)展提供了前提和基礎(chǔ)，而技術(shù)人員為數(shù)字音頻的發(fā)展也孜孜不倦的努力著，不斷解決技術(shù)壁壘，合理運(yùn)作專業(yè)方面的知識(shí)，提升字音頻的聲音飽滿度及音質(zhì)，提高音頻處理效果，以滿足人民對(duì)于高品質(zhì)音頻效果的需求。
作者：姚召輝 單位：山東華宇工學(xué)院設(shè)計(jì)與藝術(shù)學(xué)院