試論計(jì)算機(jī)數(shù)字音頻的應(yīng)用

王小強(qiáng)

摘要：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用推廣，結(jié)合電腦手機(jī)等智能移動(dòng)交互設(shè)備的普及，人們逐漸淘汰了磁帶、光盤等聽歌方式，掀起了數(shù)字音頻技術(shù)的研究熱潮。數(shù)字音頻技術(shù)雖然使歌曲的音質(zhì)得到了極大提高，但是增加了音頻文件的大小，同時(shí)為音樂的制作過程提升了難度，所以針對(duì)目前音頻技術(shù)存在的缺陷，探究一種以應(yīng)用為前提的數(shù)字音頻技術(shù)，時(shí)刻讓人們享受聽覺盛宴，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：數(shù)字音頻;計(jì)算機(jī);軟件;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP3? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）20-0157-02

在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，以計(jì)算機(jī)為代表的硬件設(shè)施，在智能技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，人們逐漸踏入了數(shù)字媒體時(shí)代。這種便利的播放方式和極高的音樂品質(zhì)極大地提升了人們的生活品質(zhì)，同時(shí)人們?nèi)找尕S富的需求也反過來推動(dòng)了音頻技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字音頻技術(shù)的簡(jiǎn)單原理就是首先利用模擬技術(shù)得到聲音信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后將之進(jìn)行轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再利用數(shù)字信號(hào)的特性將轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工和傳輸，在播放端再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)通過設(shè)備播放，整個(gè)過程極大地保留了音頻文件的質(zhì)量，提高了抗干擾能力，也迎合了不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

1 數(shù)字音頻技術(shù)的現(xiàn)狀

數(shù)字音頻技術(shù)始終秉承高保真的原則，利用模擬技術(shù)最大限度地還原聲源，從而使得其備受音樂行業(yè)的青睞。其中最具代表性的屬于音效制定和打擊樂的演奏兩個(gè)方面。之所以數(shù)字音頻技術(shù)在打擊樂中應(yīng)用廣泛，與打擊樂的制作流程密不可分。由于打擊樂其本身的音色種類較少，所以制作前期的準(zhǔn)備工作較少，通常只需要首先將各種音色進(jìn)行錄音，然后根據(jù)創(chuàng)作需求選擇合適的音色，將之進(jìn)行簡(jiǎn)單地去噪處理即可完成。這種創(chuàng)作方式在小型樂隊(duì)中也隨處可見，創(chuàng)作人借助數(shù)字音頻技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)，結(jié)合自己內(nèi)心想要抒發(fā)的情感，就能快速簡(jiǎn)單的譜寫出初步的樂譜，然后進(jìn)行不斷的回放，不斷地添加新鮮的音樂元素，及時(shí)地對(duì)樂譜進(jìn)行修改，直至形成完美的樂章。整個(gè)創(chuàng)作過程方便簡(jiǎn)潔，幫助創(chuàng)作人節(jié)省了大量的成本，但是從創(chuàng)作人自身工作量的角度出發(fā)，該種方式將所有的工作量集中在了創(chuàng)作人的身上，存在一定的局限性。

多軌錄音也是數(shù)字音頻技術(shù)的忠實(shí)受益者。基于當(dāng)前的數(shù)字音頻技術(shù)，不僅達(dá)到了驚人的采集精度，保留了極高的音質(zhì)水平，而且保證了數(shù)據(jù)信息的安全性，達(dá)到了多軌錄音的高保真率要求。

2 音頻數(shù)據(jù)采樣

數(shù)字音頻技術(shù)的信息來源就是利用模擬技術(shù)得到聲音信號(hào)，其中最為核心的環(huán)節(jié)就是數(shù)據(jù)采樣。數(shù)據(jù)采樣就是將生活中的聲音轉(zhuǎn)化為可被計(jì)算機(jī)讀取和處理的數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)信息的數(shù)字化，便于后續(xù)信息的加工處理和傳輸。

2.1 數(shù)字采樣原理

數(shù)字音頻的數(shù)字采樣就是通過模擬技術(shù)將生活中的聲音信號(hào)進(jìn)行收集，利用機(jī)器語言的數(shù)字進(jìn)行信息的存儲(chǔ)和加工，這種轉(zhuǎn)化為能被計(jì)算機(jī)通用的機(jī)器語言就是數(shù)字化的形式。但是數(shù)字信號(hào)是一種離散信號(hào)，進(jìn)行信息采集的時(shí)候只能對(duì)聲音的振幅進(jìn)行不連續(xù)的采集，然后轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)對(duì)其進(jìn)行量化處理。

2.2 采樣頻率

數(shù)據(jù)采樣的精確度和聲音的高保真率與我們采樣的時(shí)間間隔密切相關(guān)，兩個(gè)采集點(diǎn)之間的時(shí)間間隔就是我們通常所說的采樣頻率。理論上講，如果采樣點(diǎn)足夠密集，即采樣頻率高的情況下，采集所得到的數(shù)據(jù)量就會(huì)越大，得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性就會(huì)越高，使得音質(zhì)就會(huì)越好，就會(huì)越接近于原聲;采集點(diǎn)稀疏，即采樣頻率低，獲得的數(shù)據(jù)量就會(huì)相應(yīng)的減少，從而在音質(zhì)表現(xiàn)上就會(huì)更差。但是通過相應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)和大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，通常采樣頻率選擇為兩倍的模擬頻率時(shí)，采樣所獲得的聲音信號(hào)是最真實(shí)的。

2.3 聲音通道數(shù)

在數(shù)據(jù)的采集過程中，聲音通道數(shù)同樣重要。主要因?yàn)槁曇敉ǖ赖膫€(gè)數(shù)類似于數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)系，一個(gè)通道即一維坐標(biāo)，在一個(gè)采樣周期內(nèi)只采集一個(gè)聲音波形;兩個(gè)通道即二維坐標(biāo)，在一個(gè)采樣周期內(nèi)采集兩個(gè)聲音波形，這樣形成的聲音就會(huì)有立體感。當(dāng)然隨著通道數(shù)的增多，所需的存儲(chǔ)空間也會(huì)更大，所以并不是常規(guī)認(rèn)識(shí)的通道數(shù)越多越好。

3 數(shù)字音頻制作軟件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3.1 數(shù)字音頻制作軟件的設(shè)計(jì)

當(dāng)前市面上流行的數(shù)字錄音軟件和音頻處理軟件不可勝舉，隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增多，人們追求的是功能更加豐富、效果好的制作軟件。隨著當(dāng)前流媒體和小視頻的盛行，媒體制作人的數(shù)量急劇增多，他們通過視頻剪輯和音頻合成來創(chuàng)作許多高質(zhì)量的作品。相較于后者，我們對(duì)于常用的視頻處理工具比較熟悉，而針對(duì)音頻處理工具則了解甚少。那么如何在軟件市場(chǎng)眾多的音頻處理工具中選擇一款符合自己創(chuàng)作需求的軟件尤為重要，不僅要求其入門簡(jiǎn)單、功能豐富，還要保證音頻的質(zhì)量。

通過搜索目前的軟件市場(chǎng)，常用的音頻處理工具包含Audacity、WavePad、Total Recorder Editor、音頻剪輯大師等。但是這些處理工具有的是英文界面，而且市面上中文版的音頻處理軟件少之甚少，這樣無形中就對(duì)創(chuàng)作人的英語功底提出了較高的要求。而且有的軟件還需要進(jìn)行付費(fèi)，從而才能解鎖更多的基礎(chǔ)工具欄，這對(duì)一些普通用戶來講無法接受。前面列舉的四款軟件都能很好地幫助創(chuàng)作者進(jìn)行創(chuàng)作，都能營(yíng)造很好的場(chǎng)景效果，但是Audacity、WavePad是免費(fèi)軟件，Total Recorder Editor、音頻編輯大師是共享的軟件。如果創(chuàng)作者喜歡入門簡(jiǎn)單同時(shí)對(duì)于聲音的效果沒有過多的要求的話，Audacity、音頻編輯大師是兩個(gè)比較合適的選擇。而且后者是完全的中文界面，但是后者不具備錄音功能，這對(duì)于DIY用戶來講無異于一大憾事。同樣的軟件功能越豐富，其相應(yīng)的操作就會(huì)變得更加的復(fù)雜。當(dāng)然對(duì)于普通的創(chuàng)作用戶來講，沒必要選擇一些功能特別豐富、專業(yè)性強(qiáng)的軟件，普通基礎(chǔ)的功能即可滿足大部分用戶的實(shí)際創(chuàng)作需求。在適應(yīng)基礎(chǔ)操作的基礎(chǔ)上，有更高需求的用戶可以適當(dāng)?shù)貒L試功能豐富的軟件，從而進(jìn)行學(xué)習(xí)提升。