31_多媒體作品中的聲音

1、多媒體作品中的聲音多媒體作品中的聲音v 聲音同視頻、動(dòng)畫一樣，都是重要聲音同視頻、動(dòng)畫一樣，都是重要的信息表達(dá)方式，由于數(shù)字化音頻在的信息表達(dá)方式，由于數(shù)字化音頻在加工、存儲(chǔ)、傳遞方面的方便性，它加工、存儲(chǔ)、傳遞方面的方便性，它正成為信息化社會(huì)人們進(jìn)行信息交流正成為信息化社會(huì)人們進(jìn)行信息交流的重要手段。的重要手段。 我們知道聲音是人類社會(huì)歷史最悠久、使用頻我們知道聲音是人類社會(huì)歷史最悠久、使用頻率最高的信息媒體。率最高的信息媒體。 為什么它會(huì)成為使用頻率最高的信息表達(dá)方式為什么它會(huì)成為使用頻率最高的信息表達(dá)方式呢？呢？ 因?yàn)樗哂辛似渌畔⒈磉_(dá)方式?jīng)]有的特點(diǎn)。因?yàn)樗哂辛似渌畔⒈磉_(dá)方式?jīng)]有的

2、特點(diǎn)。分別是：分別是： 1、方便、方便 2、直接、直接 3、有效、有效聲音表達(dá)信息的特點(diǎn)聲音表達(dá)信息的特點(diǎn)聲音的特點(diǎn)使它有了許多應(yīng)用聲音的特點(diǎn)使它有了許多應(yīng)用 聲音在電影中的應(yīng)用聲音在電影中的應(yīng)用 無聲電影和有聲電影無聲電影和有聲電影 無聲電影定義：又稱無聲電影定義：又稱“默片默片”。早期電影只有。早期電影只有畫面，影片本身不發(fā)出聲音，劇中人物的說白畫面，影片本身不發(fā)出聲音，劇中人物的說白通過動(dòng)作、姿態(tài)以及插入字幕間接表達(dá)。通過動(dòng)作、姿態(tài)以及插入字幕間接表達(dá)。 無聲電影時(shí)期，誕生了一大批電影藝術(shù)大師，無聲電影時(shí)期，誕生了一大批電影藝術(shù)大師，梅里愛、格里菲斯、卓別林、愛森斯坦、勒梅里愛、格里菲斯

3、、卓別林、愛森斯坦、勒內(nèi)內(nèi)克萊爾、茂瑙等，他們?cè)陔娪皠?chuàng)作實(shí)踐中克萊爾、茂瑙等，他們?cè)陔娪皠?chuàng)作實(shí)踐中已經(jīng)積累和完善了一套成熟的影像蒙太奇藝術(shù)已經(jīng)積累和完善了一套成熟的影像蒙太奇藝術(shù)。 為什么要產(chǎn)生有聲電影？為什么要產(chǎn)生有聲電影？ 無聲電影如此好，為什么還會(huì)產(chǎn)生有聲無聲電影如此好，為什么還會(huì)產(chǎn)生有聲電影呢？電影呢？ 就是因?yàn)槁曇艟哂辛四切┨攸c(diǎn)，使得聲就是因?yàn)槁曇艟哂辛四切┨攸c(diǎn)，使得聲音、對(duì)白的魅力不需要再做更多的渲染，音、對(duì)白的魅力不需要再做更多的渲染，就可以立即吸引所有觀眾的注意力就可以立即吸引所有觀眾的注意力 在多媒體中，聲音的獲取有兩種方式：在多媒體中，聲音的獲取有兩種方式：1.將聲音數(shù)字化

4、。將聲音數(shù)字化。2.利用利用MIDI設(shè)備或用計(jì)算機(jī)軟件編寫設(shè)備或用計(jì)算機(jī)軟件編寫MIDI音樂。音樂。1、聲音的數(shù)字化、聲音的數(shù)字化：把聲音（聲波）轉(zhuǎn)化為可以被計(jì)算機(jī)讀：把聲音（聲波）轉(zhuǎn)化為可以被計(jì)算機(jī)讀懂的數(shù)字信號(hào)，就叫聲音的數(shù)字化。懂的數(shù)字信號(hào)，就叫聲音的數(shù)字化。2、模擬、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字轉(zhuǎn)換器：聲音的數(shù)字化需要一種轉(zhuǎn)換器。：聲音的數(shù)字化需要一種轉(zhuǎn)換器。這種轉(zhuǎn)換器（設(shè)備），將時(shí)間上連續(xù)的模這種轉(zhuǎn)換器（設(shè)備），將時(shí)間上連續(xù)的模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛脕肀硎韭曇舻臄?shù)據(jù)序擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛脕肀硎韭曇舻臄?shù)據(jù)序列。列。 圖圖3-1和圖和圖3-2、圖、圖3-3分別為模擬音頻信分別為模擬音頻信號(hào)波形及其數(shù)字

5、化過程的示意圖。圖中橫軸號(hào)波形及其數(shù)字化過程的示意圖。圖中橫軸表示時(shí)間，縱軸表示電壓，曲線代表原始模表示時(shí)間，縱軸表示電壓，曲線代表原始模擬音頻信號(hào)，模擬擬音頻信號(hào)，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換主要有如下兩個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)換主要有如下兩個(gè)過程。過程。（1）采樣）采樣 每隔一個(gè)時(shí)間每隔一個(gè)時(shí)間間隔在模擬音頻波間隔在模擬音頻波形上取一個(gè)幅度值。形上取一個(gè)幅度值。這樣，由一個(gè)連續(xù)這樣，由一個(gè)連續(xù)的模擬音頻波形，的模擬音頻波形，產(chǎn)生了一組離散的產(chǎn)生了一組離散的數(shù)值序列。其中時(shí)數(shù)值序列。其中時(shí)間間隔被稱為采樣間間隔被稱為采樣周期。因此，單位周期。因此，單位時(shí)間采樣的次數(shù)就時(shí)間采樣的次數(shù)就是采樣頻率（又稱是采樣頻率（又稱采樣率

6、）采樣率）。（2）量化）量化 將模擬音頻信將模擬音頻信號(hào)的電壓幅值范圍號(hào)的電壓幅值范圍劃分為劃分為 個(gè)級(jí)個(gè)級(jí)數(shù)，每個(gè)級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)，每個(gè)級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，將各個(gè)采樣結(jié)果提將各個(gè)采樣結(jié)果提升或下降到級(jí)數(shù)值，升或下降到級(jí)數(shù)值，形成一組二進(jìn)制數(shù)形成一組二進(jìn)制數(shù)字序列。其中，字序列。其中，N被稱為量化位數(shù)被稱為量化位數(shù)（單位名稱為比特（單位名稱為比特bit），）， 被稱被稱為量化級(jí)。為量化級(jí)。n2N2N2 經(jīng)過上述的采樣和量化，就可以將模擬音頻信號(hào)經(jīng)過上述的采樣和量化，就可以將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為一組用來表示聲音的二進(jìn)制數(shù)字序列轉(zhuǎn)化為一組用來表示聲音的二進(jìn)制數(shù)字序列-數(shù)字音數(shù)字音頻。頻

7、。 采樣頻率和量化位數(shù)的增加會(huì)使數(shù)字音頻的質(zhì)量采樣頻率和量化位數(shù)的增加會(huì)使數(shù)字音頻的質(zhì)量更有保證。但同時(shí)也會(huì)使數(shù)字音頻所占用的空間更大。更有保證。但同時(shí)也會(huì)使數(shù)字音頻所占用的空間更大。因此，只要數(shù)字化的效果達(dá)到人的聽覺就可以了。典因此，只要數(shù)字化的效果達(dá)到人的聽覺就可以了。典型的采樣頻率為型的采樣頻率為5kHz到到100kHz，量化位數(shù)為，量化位數(shù)為8bit或或16bit。常見的音頻文件所占磁盤的存儲(chǔ)量計(jì)算公式為（單位：常見的音頻文件所占磁盤的存儲(chǔ)量計(jì)算公式為（單位：比特）：比特）：存儲(chǔ)量采樣頻率存儲(chǔ)量采樣頻率量化位數(shù)量化位數(shù)聲道數(shù)聲道數(shù)時(shí)間時(shí)間 數(shù)數(shù)字音字音頻頻的的數(shù)數(shù)據(jù)量是相據(jù)量是相當(dāng)當(dāng)大

8、的。我大的。我們們需要需要借助借助編碼編碼技技術(shù)將數(shù)術(shù)將數(shù)字音字音頻頻序列按序列按 一定的格式一定的格式記錄記錄下下來來。這樣這樣就就減減少了少了數(shù)數(shù)據(jù)量，更方便，據(jù)量，更方便，順順利地利用信息技利地利用信息技術(shù)術(shù)存存儲(chǔ)儲(chǔ)、處處理和理和傳輸數(shù)傳輸數(shù)字字音音頻頻。 數(shù)數(shù)字音字音頻頻的常用的常用編碼編碼有波形有波形編碼編碼、參數(shù)編參數(shù)編碼碼和混合和混合編碼編碼。1.波形編碼波形編碼（適應(yīng)性強(qiáng)、音頻質(zhì)量好，但文件長(zhǎng)度較大）（適應(yīng)性強(qiáng)、音頻質(zhì)量好，但文件長(zhǎng)度較大）2.參數(shù)編碼參數(shù)編碼（壓縮率很高、但計(jì)算量大，保真度低）（壓縮率很高、但計(jì)算量大，保真度低）3.混合編碼混合編碼（提高壓縮率的同時(shí)得到較高的

9、音質(zhì)。）（提高壓縮率的同時(shí)得到較高的音質(zhì)。） 如如MP3格式格式 多種編碼帶來多種格式多種編碼帶來多種格式的音頻文件，如的音頻文件，如mp3，rm，wma，wav等等。播放器對(duì)等等。播放器對(duì)音頻格式的兼容性以及具體音頻格式的兼容性以及具體工作的要求，約束我們要用工作的要求，約束我們要用不同的音頻格式，因此經(jīng)常不同的音頻格式，因此經(jīng)常需要對(duì)音頻格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。需要對(duì)音頻格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 采樣采樣量化量化編碼編碼 簡(jiǎn)而言之，聲音的數(shù)字化就是以簡(jiǎn)而言之，聲音的數(shù)字化就是以下三個(gè)過程：下三個(gè)過程：MIDI音樂音樂 “MIDI”，是英文，是英文musical instrument digital inter

10、face(樂樂器的數(shù)字化接口）的縮寫。整個(gè)器的數(shù)字化接口）的縮寫。整個(gè)MIDI系統(tǒng)包括合成器，電腦音系統(tǒng)包括合成器，電腦音樂軟件，音源，電腦，樂軟件，音源，電腦，MIDI連線，調(diào)音臺(tái)，數(shù)碼錄音機(jī)等周邊連線，調(diào)音臺(tái)，數(shù)碼錄音機(jī)等周邊設(shè)備。電腦可以將來源于鍵盤樂器的聲音信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息存設(shè)備。電腦可以將來源于鍵盤樂器的聲音信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息存入電腦。入電腦。 MIDI 本身意思只是音樂設(shè)備數(shù)字接口。本身意思只是音樂設(shè)備數(shù)字接口。 這種接口技術(shù)的這種接口技術(shù)的作用就是使電子樂器與電子樂器，電子樂器與電腦之間通過一種作用就是使電子樂器與電子樂器，電子樂器與電腦之間通過一種通用的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊，通用

11、的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊， 這種協(xié)議自然就是這種協(xié)議自然就是MIDI協(xié)議了。協(xié)議了。 MIDI的主要設(shè)備及其作用如表的主要設(shè)備及其作用如表3-2所示。所示。 MIDI音樂是利用電子樂器演奏樂曲，通過音樂是利用電子樂器演奏樂曲，通過MIDI接口將演奏的樂曲、鍵名、力度、時(shí)值等接口將演奏的樂曲、鍵名、力度、時(shí)值等信息（信息（MIDI信號(hào)）輸入電腦，音序器對(duì)音樂信信號(hào)）輸入電腦，音序器對(duì)音樂信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、編輯，再由息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、編輯，再由MIDI軟件進(jìn)行軟件進(jìn)行整理、加工，其中記錄著所要演奏的樂曲信息。整理、加工，其中記錄著所要演奏的樂曲信息。最后再由合成器解釋最后再由合成器解釋MIDI中的音樂信息，將其中的音樂信息，將其與音源中的樣本合成，并通過揚(yáng)聲器還原為樂器與音源中的樣本合成，并通過揚(yáng)聲器還原為樂器聲音。聲音。 3.1.3 數(shù)字化聲音與我們的生活數(shù)字化聲音與我們的生活 在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中，人們一直努力探索了利用計(jì)算在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中，人們一直努力探索了利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行聲音處理，尤其多媒體計(jì)算機(jī)產(chǎn)生以后，數(shù)字化聲音機(jī)進(jìn)行聲音處理，尤其多媒體計(jì)算機(jī)產(chǎn)生以后，數(shù)字化聲音的應(yīng)用得到了空前的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用得到了空前的發(fā)展和