試論計算機數字音頻的應用

王小強

摘要：互聯網技術的應用推廣，結合電腦手機等智能移動交互設備的普及，人們逐漸淘汰了磁帶、光盤等聽歌方式，掀起了數字音頻技術的研究熱潮。數字音頻技術雖然使歌曲的音質得到了極大提高，但是增加了音頻文件的大小，同時為音樂的制作過程提升了難度，所以針對目前音頻技術存在的缺陷，探究一種以應用為前提的數字音頻技術，時刻讓人們享受聽覺盛宴，具有重要的實用價值。

關鍵詞：數字音頻;計算機;軟件;應用

中圖分類號：TP3? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）20-0157-02

在互聯網大數據的時代背景下，以計算機為代表的硬件設施，在智能技術的驅動下，人們逐漸踏入了數字媒體時代。這種便利的播放方式和極高的音樂品質極大地提升了人們的生活品質，同時人們日益豐富的需求也反過來推動了音頻技術的發展。數字音頻技術的簡單原理就是首先利用模擬技術得到聲音信號進行存儲，然后將之進行轉化成數字信號，再利用數字信號的特性將轉化后的數字信號進行加工和傳輸，在播放端再將數字信號轉化為模擬信號通過設備播放，整個過程極大地保留了音頻文件的質量，提高了抗干擾能力，也迎合了不同應用場景的需求。

1 數字音頻技術的現狀

數字音頻技術始終秉承高保真的原則，利用模擬技術最大限度地還原聲源，從而使得其備受音樂行業的青睞。其中最具代表性的屬于音效制定和打擊樂的演奏兩個方面。之所以數字音頻技術在打擊樂中應用廣泛，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，所以制作前期的準備工作較少，通常只需要首先將各種音色進行錄音，然后根據創作需求選擇合適的音色，將之進行簡單地去噪處理即可完成。這種創作方式在小型樂隊中也隨處可見，創作人借助數字音頻技術的突出優勢，結合自己內心想要抒發的情感，就能快速簡單的譜寫出初步的樂譜，然后進行不斷的回放，不斷地添加新鮮的音樂元素，及時地對樂譜進行修改，直至形成完美的樂章。整個創作過程方便簡潔，幫助創作人節省了大量的成本，但是從創作人自身工作量的角度出發，該種方式將所有的工作量集中在了創作人的身上，存在一定的局限性。

多軌錄音也是數字音頻技術的忠實受益者。基于當前的數字音頻技術，不僅達到了驚人的采集精度，保留了極高的音質水平，而且保證了數據信息的安全性，達到了多軌錄音的高保真率要求。

2 音頻數據采樣

數字音頻技術的信息來源就是利用模擬技術得到聲音信號，其中最為核心的環節就是數據采樣。數據采樣就是將生活中的聲音轉化為可被計算機讀取和處理的數據信息，從而實現信息的數字化，便于后續信息的加工處理和傳輸。

2.1 數字采樣原理

數字音頻的數字采樣就是通過模擬技術將生活中的聲音信號進行收集，利用機器語言的數字進行信息的存儲和加工，這種轉化為能被計算機通用的機器語言就是數字化的形式。但是數字信號是一種離散信號，進行信息采集的時候只能對聲音的振幅進行不連續的采集，然后轉化為二進制數對其進行量化處理。

2.2 采樣頻率

數據采樣的精確度和聲音的高保真率與我們采樣的時間間隔密切相關，兩個采集點之間的時間間隔就是我們通常所說的采樣頻率。理論上講，如果采樣點足夠密集，即采樣頻率高的情況下，采集所得到的數據量就會越大，得到的數據準確性就會越高，使得音質就會越好，就會越接近于原聲;采集點稀疏，即采樣頻率低，獲得的數據量就會相應的減少，從而在音質表現上就會更差。但是通過相應的研究發現和大量的實驗數據支撐，通常采樣頻率選擇為兩倍的模擬頻率時，采樣所獲得的聲音信號是最真實的。

2.3 聲音通道數

在數據的采集過程中，聲音通道數同樣重要。主要因為聲音通道的個數類似于數學中的坐標系，一個通道即一維坐標，在一個采樣周期內只采集一個聲音波形;兩個通道即二維坐標，在一個采樣周期內采集兩個聲音波形，這樣形成的聲音就會有立體感。當然隨著通道數的增多，所需的存儲空間也會更大，所以并不是常規認識的通道數越多越好。

3 數字音頻制作軟件的設計與應用

3.1 數字音頻制作軟件的設計

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

通過搜索目前的軟件市場，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，這樣無形中就對創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行付費，從而才能解鎖更多的基礎工具欄，這對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作者進行創作，都能營造很好的場景效果，但是Audacity、WavePad是免費軟件，Total Recorder Editor、音頻編輯大師是共享的軟件。如果創作者喜歡入門簡單同時對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，其相應的操作就會變得更加的復雜。當然對于普通的創作用戶來講，沒必要選擇一些功能特別豐富、專業性強的軟件，普通基礎的功能即可滿足大部分用戶的實際創作需求。在適應基礎操作的基礎上，有更高需求的用戶可以適當地嘗試功能豐富的軟件，從而進行學習提升。