伍、音效處理

一、聲音的數位化:

我們將聲音轉換成電腦可接受的格式,必須經過「取樣」與「量化」兩個過程,取樣是把聲波切割成每秒數千到數萬個片段,而量化是把該片段聲波的振幅以數字表示。下面我們看到幾個數位聲音檔的規格:

  1. 取樣頻率:即每秒所切割的片段數,單位為 Hz 或 KHz。
  2. 樣本大小:即每個片段聲波的振幅所佔用的空間大小,單位為 bits,有 8 bits、16 bits、24bits、32bits等,目前以 16 bits 為主。
  3. 聲道:分成單音(Mono)及立體聲(Stereo, 兩聲道)。

要計算一個未壓縮的聲音檔大小,可以用下面公式來計算:

檔案大小 = 取樣頻率 × 樣本大小 × 聲道數 × 秒數

其中樣本大小原來的單位是 bits,我們把它換成 Byte,也就是 8 bits = 1 Byte、16 bits = 2 Bytes。常用的錄音格式有三種音質,分別是:電話音質(11025Hz, 8bits, Mono)、收音機音質(22050Hz, 8bits, Mono)、CD音質(44100Hz, 16bits, Stereo)。我們先算一下以電話音質來錄音一分鐘,需要多少容量:

11025 × 1 × 1 × 60 = 661500(Bytes) ÷ 1024 = 646(KB)

問題:

  1. 如果以收音機音質(22050Hz, 8bits, Mono)來錄音一分鐘,需要多少容量?
  2. 如果換成CD音質(44100Hz, 16bits, Stereo)來錄音一分鐘,需要多少容量?

前面提到的是未壓縮的聲音檔大小,是不是滿大的?所以後來發展出許多壓縮過的聲音檔格式,例如:MP3、WMA、RM 等,這些聲音檔格式為了可以直接在網路上播放,多了一個位元速率 (BitRate) 的規格,它是每秒所佔用的頻寬,也就是壓縮過後每秒真正所佔用的空間。例如 20Kbps,代表每秒鐘的資料量為 20Kb,只要你的網路速度在 20Kbps 以上,就可以直接線上收聽,不用等到整個檔案下載才播放。接下來我們計算 20Kbps 的 RM 檔每分鐘佔用多少的空間:

每秒所佔空間: 20(Kb) ÷ 8 = 2.5 (KB)

每分鐘所佔空間: 2.5 × 60 = 150 (KB)

問題:

  1. 同上,請算出 32Kbps的 WMA 檔每分鐘各佔用多少的空間?
  2. 同上,請算出 128 Kbps 的 MP3 檔每分鐘各佔用多少的空間?

 

二、聲音編輯軟體─使用 GoldWave:

GoldWave 官方網站: http://www.goldwave.com/

GoldWave 是一個多功能的聲音編輯軟體,可以輸入多種不同格式的聲音檔,包括常見的 WAV、MP3、WMV、RM 等,可以做剪接、淡入、淡出等多種處理,並且存成其他格式。和 GoldWave 功能類似的軟體有:

Cool Edit:已經被 Adobe 買下,並改名為 Audition

Audacity:一個免費的聲音編輯軟體,功能雖然不及 GoldWave,但是還在持續改版中,值得期待。

GoldWave 的基本功能有:

  1. 去頭、去尾、剪接、混音。
  2. 錄音、轉檔、CD 轉錄、減少人聲(立體聲)。
  3. 音量調整:變更、漸大(淡入)、漸小(淡出)、定型
  4. 頻率調整:時間扭曲、音調、重播頻率、重新取樣。
  5. 特殊處理:回聲、多普勒效應、機械化、反向。

要注意的是,如果你的 GoldWave 不能開啟或轉存 MP3 的格式,則必須先下載 LAME 的 MP3 模組,才能順利轉換。(這是因為 MP3 的壓縮技術有版權,所以 Goldwave 沒有把它包函進來,而是使用外部模組的方式,而因為有些軟體也會使用 LAME 的 MP3 模組,所以如果你先安裝了這些軟體,就不需要再下載 LAME 的 MP3 模組。)

 

三、音效處理作業:

本次作業為自製點播歌曲,自請每位同學完成下面的步驟:

  1. 從自己的 CD 或其他方式找一首歌曲或音樂,並轉換成 MP3 或 WAV 格式。
  2. 將前一首歌曲或音樂擷取你個人最喜歡的一小段(約 30 秒到 1 分鐘),並在開頭和結尾分別使用淡入淡出的效果,然後另存新檔。(保留原先的音樂檔,以免失敗。)
  3. 錄製一段口白(約 10 秒至 30 秒)並存檔。
  4. 在步驟 2 的檔案前面插入一小段靜音,再混音的方式把步驟 3 的口白加到音樂的前面(至少重疊 3 秒以上),整個檔案長度在二分鐘以內。
  5. 將前一步驟完成的音樂,以 班級座號 為檔名另存新檔,例如 10301.mp3,格式請使用 MP3 (128 Kbps)。

作業完成後,從「開始」→「執行」輸入 \\203.64.44.5\tec2$,將完成之檔案複製到對應的班級,即完成本次作業。

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