多媒体计算机的数字音频处理技术研究

马景奕

(中国气象局气象干部培训学院甘肃分院，甘肃 兰州 730020)

数字音频处理技术的主要模块有动态处理技术、单轨音频处理技术、以及多轨音频处理技术，其主要是通过多媒体来实现音频、图像以及视频的结合，以此来实现信息的传递。因此其被广泛地应用到各个行业，如数字媒体、教育、多媒体应用等，在应用时，相关人员需要熟练地掌握音频处理的技巧，以及数字音频处理软件的操作，这样才能保证声音传递的流畅性、准确性、以及清晰性。因此本文对于数字处理技术的研究具有非常现实的指导意义。

1 数字音频处理技术的基本概述

数字音频也叫数字音乐，其是以计算机为中心，在结合一些设备，如键盘、话筒、多媒体输入设备、处理设备等制作出来的。

音频处理技术就是在电脑上安装声卡，这叫音频处理设备，通过该设备就能对录音、CD、以及音频、视频进行剪辑和编辑，以此来制作出具有品质的音频。[1]

随着我国计算机技术的发展，传统的音频技术引入了数字技术，通过模拟信号的方式来对音频进行处理，不仅直观，而且形象也比较生动，只是其抗干扰性能比较差，这就是数字音频处理技术。

数字音频处理技术，是因为音频处理设备的升级，音频信号处理设备改变了以往的工作方式，以数字式的工作方式，以开放式的处理模块，以集成逻辑控制的方式，集中处理的系统架构的表现方式。由此可以看出，数字技术的引入，让计算机技术跟音频技术结合在了一起，通过取样模拟的方式，来对音频进行高级的处理。这种处理的音频更加的清晰，信号传递更加的准确。

2 数字音频处理技术主要功能模块

数字音频处理技术主要功能模块，就是动态处理、效果器处理、单轨音频处理、以及多轨处理。

2.1 动态处理

数字音频处理技术会首先取声音的样本，采样的精度一般为8位或者16位，然后将其转换成数字音频[2]。因为收集到的声音音量不太一样，会影响着转换效果，因此需要采取动态处理技术，来对音频效果进行动态的控制，以此来保证数字音频的转换质量。如为了保证声音的质量，需要对音频进行压缩，或者限幅处理，以此来合理地控制声音的振幅，让转换的音频更加的有质感。通过对音频的压缩处理，会形成一组平行的声波，因此需要在动态处理时，要按照实际情况合理的控制，避免出现削波现象。数字声音波形被等分的份数越好，其质量就会越好，声音产生的波形数一般就是单声道、立体声道、以及5.1声道。

2.2 效果器处理

在数字音频处理技术中效果器的处理发挥着非常重要的作用。如Audition，就可以进行音频效果处理，其都可以提供单轨音频处理效果、以及多轨音频处理效果。

在单轨视图下，可以通过菜单命令施加音效，也可以在效果区通过工具来进行效果处理，并且在Fx的列表中选择可以增添的效果，最多可以添加16个[3]。

而在多轨视图下，各个音频主要是通过效果控制框架来对效果进行控制，也是可以最多增添16个效果。在添加完效果后，会先进行冻结，然后在进行模拟、重放，这样才能保证音频效果的表现力，保证声音的品质。将收集到的声音进行模拟，按照固定的时间间隔，将采集到的声音转换成有限的数字，并且呈离散的序列，详见图1。然后在将数字化声音转换成模拟量，在经过音响单元进行重放，详见图2。整个过程处理比较复杂，而且还夹杂着一些混合操作，因此这样处理出来的声音更加的清晰，有质感。

Audition有一个模块叫Transform，其是Audition的核心，用来处理音频效果。该模块可以对原始的声音素材进行加密，而且还可以对音频波进行删除和选择，甚至可以将音频的头部跟尾部进行调换，具备Revserse、Selection、Delete功能，详见图3，因此在众多音频处理软件中，Audition是非常受欢迎，而且处理效果非常好的原因。其处理出来的音频文件，不管是时间还是长度都可以进行缩短处理。而且其还有Silence功能，该功能的主要作用就是对选择的声波进行无声化处理，而不是改变全部音频的时间和长度，因此其可以制作出不同效果的音频[4]。

在具体的操作中，其会通过改变生意音量的方式，通过改变声音、改变声音偏置、改变声音声道的方式，来选择自己留下的声音，删除那些不想要的。如通过Vocal Cut功能来消除原始素材的声音，将搜集到的声音素材经过Presets处理，处理成左右声道不同的纯伴奏。如果搜集到的声音素材不太清晰，或者发闷，也可以用Presets进行处理，通过改变音量以及淡入方式来进行处理，如提升、减弱、快速进入、平滑结束等。

2.3 单轨音频处理

选择立体声声道的声音，并且在该处进行声道的变换和编辑，然后在默认的状态下，对单轨道的音频进行处理。处理方法如下：

首先可以通过操作波形的方式来对音频进行删减处理，在处理中，要选择好区域，区域要可以做做回声，有单机、调整延迟时间、调整回声音量、设置回响效果、以及确定功能。还可以做淡入、淡出处理，其中淡入还包括单击、调整初始音量、确定功能，淡出包括单击、调整音量、确定功能[5]。选取带有波形振幅的音频来进行处理，在将边界的振幅调整零进行零点控制。在处理中如果需要创建打击乐，还需要注意音频的节拍，节拍通过快捷键搜索就可以看到，在利用波峰对选择的节拍进行判断。

并且在数字处理时，还离不开加剪切、复制、粘贴等功能，以此来混合音频数据，合成音波，在处理中，还需要留意格式的转换，避免不相容的现象，影响着音频的混合。

此外，还可以选择一些专门的音频处理软件，来将采集到的音频跟录音的音频进行混合或者穿插处理，以此来淡化两端的波形，让声音衔接地更加流畅、自然。

2.4 多轨混音处理

多轨混音需要经过复杂的程序来进行处理，一般情况下，都是将收集到的素材和声音进行分层混合，以此来对搜集到的声音进行处理。

Audition可以对非常复杂的多轨道混音进行编辑处理，在对处理后的音频进行输出。Audition的主调板具有非常强的编辑功能，有多种编辑方法来混合音轨。并且用调音台来对每一个音轨的音量、声像、效果、输出等进行处理，如调解音量的大小，调解均衡程度，调解插入效果，调解输出通道的参数等。在时间线来编辑轨道素材。

在Audition的控制区域，可以对音量、声像等进行编辑、控制等处理。

在Audition的Track Mixer中，其可以容纳128条音轨，就是可以对128条音轨进行处理，Track Mixer中有很多模块，即Out、Bus、FX、EQ、Pan、M/S，其中Out具备输出功能，Bus是总线的通道，FX可以设置插入效果，而EQ具备调整均衡器的功能[6]。

在Audition中有效果通道，每一个加载的效果器都会有对应的效果通道，这就时常见的湿声通道，是跟干声通道相对应的，干声通道是指没有添加任何效果的原声，原声经过效果处理器会就会变成湿声。一共有4条干声道，在处理过程中，由干声道来将搜集到最初的声音素材传递到湿声通道，湿声通道在接受到音频信号后，会继续向前传送，其即不会反向传送，也不会向不相邻的通道传送声音信号。对于干声道来说，由于Src值不一样，因此通过其传递，传递到湿声通道的声音音量都是不一样的。如果Src的值设置为0时，这样干声通道就不会声音传递到湿声通道，而当Src的值设置为50时，那么干声道中就会有50%的声音传递到湿声通道。

2.5 音频软件的使用技巧

目前有很多专业的数字音频处理软件，其功能比较强大，而且操作企业来比较方便，被广泛地应用到各个行业领域中。如Total Recorder，这是一个小软件，但是也专业的数字音频处理软件，其可以利用多媒体技术来对音频进行截取、录制、提取等处理。在处理中首先需要导入搜集到的声音，要注意声音的格式，如果声音格式不对还需要对其进行转换，转换完在进行导入处理。Photo Shop是用来转换图片的，我们可以用Audition或Gold wave来对声音音频进行转换，可以将格式从WAV转换成MP3格式。并且转换时，可以单独转换，也可以批量转换。具体的操作为，以Flash为例，打开Audition或Gold wave，选择需要转换的音频，在点击另存为，将另存完的声音导入到Flash中。

Flash是常用的处理软件，但是其功能比较简单，只能做简单的声道变换，声音的淡入、淡出处理等，对于一些复杂的，要求比较高的声音转换处理效果不是很好。对于一些重要的行业，还是需要通过专业的数字音频处理软件来进行处理，然后在导入Flash中进行应用。

3 数字音频处理技术在气象局气象灾害预警中的应用

以气象部门为例，利用数字音频处理技术在气象灾害预警服务工作中。专业设备DAB，也叫卫星数字音频广播，采用了先进的音频编码数据压缩技术、以及数字调制、纠错技术等，来将广播信号进行数字化处理，其具备抗噪声、抗干扰、以及抗电波的功能，有效地将声音信息准确的传播出去。DAB系统包括预警信息发布平台、卫星上行站、同步地球卫星、以及接收机等4个部分。其主要的功能，就是实时的发送文字、语音、以及视频等信息，由系统中的接收机来接受声音信息，然而将接收到的声音信息作为预警信息通过通信接口传递到电子显示屏上，由电子显示屏播放语音。并且独有的区域编码技术，可以向特定区域内的人群发布带有地域性的预警信息。此外，还会对气象灾害预警进行登记设定，还可以指定发布报警的方式、以及时间等。DAB即可以传播CD音质的音频，还可以传播文字、数据、图片以及影像等广播多媒体信息。并且其采

用的数字传输系统，不仅降低了电磁辐射污染，还节约了能源。

4 结语

综上所述，随着我国多媒体计算机技术的发展，数字音频处理技术也得到了快速的发展，通过多媒体，将收集到的图像、音频、以及视频等进行结合处理，以此来实现声音的转换。在处理过程中，还需要注意通用标准相关载体软件的接口兼容性等，这样才能保证声音转换的清晰，以及流畅。