課程設計任務書學生姓名：專業班級：電信指導教師：工作單位：信息工程學院題目:基于Cool-Edit/Praat的語音信號音頻文件制作初始條件：計算機、語音處理軟件要求完成的主要任務:（1）了解、熟悉Cool-Edit和Praat軟件，試選擇其中的一種軟件，完成本課程設計；（2）錄入語音信號或讀入歌曲，使用該軟件完成音樂的基本特性分析、格式轉換、音頻“繪畫”和多種特效制作等功能，記錄和分析相關結果；（3）掌握同時處理多個音頻文件，實現在多個文件中進行剪切、粘貼、合并、重疊聲音等操作，記錄和分析相關結果；（4）使用該軟件，完成一首自己的MP3音樂歌曲的制作；（5）使用該軟件，仿照完成一個廣播電臺某專題節目用的片頭音樂（含背景音樂及人聲等）的音頻文件制作。初始條件：1、2016年6月21日集中，做課設具體實施計劃與課程設計報告格式的要求說明。2、2016年6月22日，查閱相關資料，確定方案。3、2016年6月23日至2016年6月24日，制作與調試。4、2016年6月25日至2016年6月26日，設計說明書撰寫。5、2016年6月27日上交課程設計成果及報告，同時進行答辯。指導教師簽名： 年月日系主任（或責任教師）簽名：年月日武漢理工大學《專業綜合實踐》課程設計說明書Cool-Edit和Praat軟件介紹1.1CoolEditPro簡介AdobeAudition(前CoolEditPro)是美國AdobeSystems公司(前SyntrilliumSoftwareCorporation)開發的一款功能強大、效果出色的多軌錄音和音頻處理軟件。它是一個非常出色的數字音樂編輯器和MP3制作軟件。不少人把CoolEdit形容為音頻“繪畫”程序。它可以在普通聲卡上同時處理多達64軌的音頻信號，具有極其豐富的音頻處理效果，并能進行實時預覽和多軌音頻的混縮合成，是個人音樂工作室的音頻處理首選軟件。（1）你可以用聲音來“繪”制：音調、歌曲的一部分、聲音、弦樂、顫音、噪音或是調整靜音。（2）它還提供有多種特效為你的作品增色：放大、降低噪音、壓縮、擴展、回聲、失真、延遲等。你可以同時處理多個文件，輕松地在幾個文件中進行剪切、粘貼、合并、重疊聲音操作。（3）使用它可以生成的聲音有：噪音、低音、靜音、電話信號等。該軟件還包含有CD播放器。（4）其他功能包括：支持可選的插件；崩潰恢復；支持多文件；自動靜音檢測和刪除；自動節拍查找；錄制等。另外，它還可以在AIF、AU、MP3、RawPCM、SAM、VOC、VOX、WAV等文件格式之間進行轉換，并且能夠保存為RealAudio格式。1.2Praat簡介Praat語音學軟件，原名Praat:doingphoneticsbycomputer，通常簡稱Praat，是一款跨平臺的多功能語音學專業軟件，主要用于對數字化的語音信號進行分析、標注、處理及合成等實驗，同時生成各種語圖和文字報表。Praat的主要功能是對自然語言的語音信號進行采集、分析和標注，并執行包括變換和濾波等在內的多種處理任務。作為分析結果的文字報表和語圖，不但可以輸出到個人計算機的磁盤文件中和終端的顯示器上，更能夠輸出為精致的矢量圖或位圖，供寫作和印刷學術論文與專著使用。此外，Praat還可用于合成語音或聲音、統計分析語言學數據、輔助語音教學測試，等等。隨著新版本的發布，Praat的功能和用途仍在不斷擴展，但實際上多數用戶只需要用到一小部分功能。Praat程序由外圍與核心兩層構成。外圍主要包括對象窗口、畫板窗口、腳本編輯器、按鈕編輯器、數據編輯器、情報窗口和手冊等不負責具體的信號處理任務的輔助性組件。Praat每次啟動時，自動打開對象窗口和畫板窗口。對象窗口也是Praat的主控窗口，在Praat程序的會話進程中始終打開，大部分功能也需要由此展開。腳本在是Praat中執行各種操作的宏命令，能夠簡化日常操作，減少出錯，并實現大量復雜操作的自動化。Praat的核心部分即具體負責語音信號處理任務的程序，包括所有的對象類型、動作命令和相應的編輯器。對象是由Praat程序所構建的數據存儲載體，有很多種類型，如聲音、文本表格、音高、變換等等，通過執行編輯器或動態選單中的動作命令完成對數據的查詢和處理任務。1.3軟件的選擇本次專業綜合實踐我選擇CoolEditPro來完成語音信號特性分析、特效制作、歌曲錄制即廣播電臺片頭音樂的音頻文件制作。

2CoolEditPro的基本功能應用2.1導入音頻文件打開CoolEditPro后，點擊該圖標按鍵，彈出如下對話框，選擇文件類型為（*.mp3）的音樂文件，如圖2.1所示，本次音頻導入過程選擇歌曲LetItGo.mp3,點擊“打開”即可。圖2.1選擇音樂文件窗口顯示此時該歌曲的音頻文件已打開，其頻譜圖如圖2.2所示。圖2.2音頻文件頻譜圖2.2單音軌、多音軌編輯模式切換CoolEditPro有兩種音軌界面：單音軌編輯窗及多音軌混音窗。波形單音軌編輯窗只能編輯一段單聲道或立體聲波形素材；而多音軌混音窗可以對多個聲音文件分別進行編輯，在音樂制作過程中，各個樂器聲部都是分軌錄制的，如若對其中一軌的錄音效果不滿意時，可以單獨修改，甚至刪除重錄。音頻文件導入后顯示的是本音頻文件的單音軌模式，如圖2.2所示。若想將其轉換為多音軌模式，只需點擊圖2.3中紅色框的按鍵即可。圖2.3音軌模式切換按鈕按下該按鍵后即可顯示多音軌模式界面。在選定的音軌中點擊“插入→音頻文件”進行設置即可。多軌模式主要用于協調各個音軌之間的聲音，并不能對聲音文件進行復雜的編輯工作。如果需要編輯聲音文件，需要雙擊該聲音文件切換到單軌試圖模式。圖2.4多音軌模式界面展示2.3音頻文件的格式轉換對語音資源進行數字化轉換可以大大方便用戶的使用。CoolEditPro的兼容性比較強，支持多文件處理，可以使你在AIF、AU、MP3、RawPCM、SAM、VOC、VOX、WAV等文件格式之間進行轉換，另外，它還可以將音樂轉換為WAV文件之后分別截取其中的部分段落，然后再把它們粘貼起來，這樣就可以輕松地制作出各種背景音樂。在2.1節過程中已經導入了一個MP3文件，此時進入單音軌編輯模式，點擊該圖標按鍵，即可彈出一個“另存波形為”的窗口，如圖2.5所示，選擇保存類型為（*.wav），點擊“保存”即可。圖2.5轉換音頻文件格式的窗口格式轉換后，可以看到左側文件欄中的音頻文件已成功變為（*.wav）類型。圖2.6轉換后的音頻文件2.4音頻“繪畫”功能2.4.1波形統計進入單音軌編輯模式，點擊菜單欄中“分析→波形統計”命令即可彈出一個波形統計窗口，該窗口即為常規統計界面，如圖2.7所示，可由此界面觀察到相應的波形參數；也可以轉換為圖表模式，如圖2.8所示，可由此界面觀察波形的坐標圖展示。圖2.7常規界面波形統計圖2.8圖標界面波形統計2.4.2頻譜分析及相位分析進入單音軌編輯模式，點擊菜單欄中“分析→顯示頻譜分析器”命令即可彈出一個頻譜分析器窗口，再點擊“分析→顯示相位分析器”命令即可彈出一個相位分析器窗口。此時用鼠標將黃色倒三角拖至不同的位置可以看到頻譜和相位均不同，如圖2.9和圖2.10所示。在這兩個窗口可以觀察不同位置的波形的頻譜和相位。圖2.9該音頻在28.566秒時的波形頻譜、相位圖2.10該音頻在2分01秒時的波形頻譜、相位2.5多種特效制作2.5.1淡入、淡出效果音樂如果很突兀的開始或者很生硬的突然結束，都讓人聽起來別扭，我們就需要對開頭和結尾的幾秒鐘添加淡入淡出效果，但是注意不要用反。操作方法為：選取開頭或結尾的約5秒的波形片段，依次執行菜單欄中的“效果→波形振幅→漸變”命令，待彈出“波形振幅”的窗口后，在預置欄內選擇“FadeIn”或“FadeOut”，點擊確定即可得到波形經過淡入或淡出的效果。在本次操作過程中，為更好地展示淡入、淡出效果，我選擇對整段波形分別進行淡入、淡出操作，結果如圖2.14和2.15所示。圖2.11對波形進行“FadeIn”操作圖2.12對波形進行“FadeOut”操作圖2.13原波形展示圖2.14對整段波形進行淡入后的波形展示圖2.15對整段波形進行淡出后的波形展示將圖2.13~圖2.15進行對比，發現淡入后的波形振幅由小變大，淡出后的波形振幅由大變小，實現了聲音由弱變強及由強變弱的過程。2.5.2消除原聲選擇“效果→波形振幅→聲道重混縮”，彈出聲道重混縮的對話框，如圖2.16所示。在該對話框中，可以對立體聲的左右像位進行集體設置。對話框的左側區域為具體的左右像位量化控制區，右側區域為一些常用的預設效果，在“預置”中選擇“VocalCut”選項，這時在左側就出現了系統預置的該選項的具體量化參數。單擊右上角的“預覽”按鈕，就可以對所選擇的歌曲進行試聽。如果對處理效果不滿意的話，可以在左側的控制區域按照需要調整左右像位的具體參數值，直到滿意為止。單擊“確定”按鈕CoolEditPro就會立即對所選擇的歌曲進行正式的人聲消除效果處理。處理完成后，系統加返回到主界面窗口，選擇“文件”菜單中“另存為”命令，將處理后的歌曲文件保存到計算機中。圖2.16聲道重混縮設置界面圖2.17消除原聲后的波形顯示2.5.3噪聲消除降噪器降噪器用于減少背景噪聲。這個降噪工具是屬于一種采樣降噪法。也就是將噪聲信號先提取，再在原信號中將符合該噪音特征的信號刪除，得到一個幾乎無噪音的音頻信號。要想取得好的降噪效果，在原音頻中必須有一段相對較長的純噪音區，然后將這段噪音區內比較平穩的部分選中，然后獲取該段噪音的波形特征并記錄，最后選擇原全音頻，并用剛才的噪音樣本進行去噪。先選定部分只有噪音的波形，點擊“效果→噪音消除→降噪器”，打開降噪器，其界面如下：圖2.18降噪器設置窗口先點擊噪音采樣按鈕，會得到如上圖所示采樣噪音，點擊關閉。然后選定全部波形，再次打開降噪器，點擊確定按鈕，即可進行降噪處理。圖2.19對整段音頻進行除噪后的波形破音修復選定全部波形，點擊“效果→噪音消除→破音修復”，可打開修復界面如圖2.20所示。破音修復又叫削波修復，就是將已經削波的音頻修理一下，使它不至于削波太明顯。它在自動在削波處填補一個能與原有波形很好接合的波峰。要取得好的效果，必須在“輸入衰減”處輸入衰減量（dB），而且是負數，否則削波更嚴重；“突形”的數值不能太大，否則包括削波附近的波形衰減太厲害，一般在1%到5%之間，0%表示沒效果。圖2.20破音修復窗口展示待設置好相應參數后，點擊“確定”按鈕即可進行破音修復。嘶聲消除嘶聲消除即消除波形中的嘶聲，可以去除連續、平均而且有規律的DC噪聲。選定全部波形，點擊“效果→噪音消除→嘶聲消除”，可打開消除界面，如圖2.21所示。圖2.21嘶聲消除窗口展示點擊“確定”按鈕即可進行嘶聲消除。咔嗒聲/噗聲消除咔嗒聲/噗聲消除又稱雜音排除器?？梢宰詣訉ふ耶斍安ㄐ沃械倪青⑴局惖穆曇簦⑶宄＿x定全部波形，點擊“效果→噪音消除→咔嗒聲/噗聲消除”，可打開消除界面，如圖2.22所示。點擊“確定”按鈕即可進行咔嗒聲/噗聲消除。圖2.22輕微爆音消除器窗口展示2.5.4音量調節點擊“效果→波形振幅→音量標準化”，打開音量標準化界面，如下圖所示：圖2.23音量標準化編輯窗口音量若過高則降低百分比，若過低則增加百分比，點擊“確定”即可進行音量調節。2.5.5加入混響加入混響后可以使你的聲音顯得不那么干澀，變得圓潤和厚重一些。通過點擊“效果→常用效果器→混響”，打開混響界面里的預置項來加入混響?；祉懧暠壤欢ㄒm量，混響過大會感覺空間過于遙遠，混響過小會感覺干巴巴的苦澀。此過程選擇自然混響，點擊“確定”即可。圖2.24混響編輯窗口展示2.5.6圖形均衡器因為每個人的聲音不同，有可能需要把高音或低音加強一些才顯得好聽，所以可以利用CoolEdit提供的濾波器來分別對音頻文件的各部分頻率作細微的調整。點擊“效果→濾波器→圖形均衡器”，打開均衡器界面，如圖2.25所示。圖2.25圖形均衡器編輯界面展示在10段均衡中進行調節，直至高音在保持不噪的前提下調整到清晰豐富，中音飽滿，低音保證不渾濁的前提下調整到清晰自然、聲音圓潤通透為止。圖2.26圖形10段均衡化后的波形展示2.6錄音在多軌模式下，選擇一條音軌作為錄音軌道，單擊R按鈕如圖2.27左側紅框所示，使該音軌處于準備錄音狀態。再點擊右圖中紅點按鈕即可開始錄音。圖2.27錄音準備、開始按鈕圖2.28音軌1錄音過程圖2.29所錄音頻文件的單音軌模式展示

3同時處理多個音頻文件3.1音頻文件剪切拖放鼠標，選擇需處理的音頻波形，即圖3.1中白色背景塊的部分；點擊菜單欄中“編輯→剪切”，即可得到如圖3.2的波形。圖3.1選擇需要剪切的部分圖3.2剪切后的波形展示3.2音頻文件粘貼拖放鼠標，選擇需處理的音頻波形，即圖3.1中白色背景塊的部分；點擊菜單欄中“編輯→復制”，再選擇一個需要插入的位置點擊“編輯→粘貼”即可得到如圖3.3的波形，圖中白色背景部分的波形即為被粘貼部分。圖3.3粘貼后的波形展示3.3音頻文件合并在多音軌模式中，先在音軌1中插入一段音頻文件，再選中該音頻后空白的部分，再點擊“插入→音頻文件”添加第二段音頻文件即可。圖3.4兩音頻文件合并后的波形展示3.4音頻文件重疊聲音在音軌1上插入第一個音頻文件，在音軌2上合適的位置插入第二個音頻文件，用鼠標拖動拉取合適長度的音頻，在音軌3中右擊鼠標，選擇“混縮為音軌→全部波形”即可得到重疊的聲音，被保存在音軌3中。重疊聲音的界面如圖3.5所示。圖3.5音頻文件重疊聲音界面展示

4MP3音樂歌曲的制作4.1錄制原聲打開CE進入多音軌界面右擊音軌1空白處，插入所要錄制歌曲的mp3伴奏文件,wav也可。此處錄制歌曲為“海芋戀.mp3”。選擇將人聲錄在音軌2，按下“R”按鈕。按下左下方的紅色錄音鍵，跟隨伴奏音樂開始演唱和錄制。錄音完畢后,可點左下方播音鍵進行試聽，看有無嚴重的出錯，是否要重新錄制。雙擊音軌2進入波形編輯界面，將錄制的原始人聲文件保存為（*.mp3）格式。圖4.1錄制原聲界面展示4.2后期處理（1）降噪處理降噪是至關重要的一步，做的好有利于下面進一步美化聲音，做不好就會導致聲音失真，徹底破壞原聲。點擊左下方的波形水平放大按鈕放大波形，以找出一段適合用來作噪聲采樣波形；通過2.5.3節的過程進行降噪處理。調節音量試聽過程中感覺伴奏音量過高，那么就采用多種特效制作中的音量控制，降低音量百分比，我降低至40%。加入混響及圖形均衡化我按照2.5.5節的過程加入混響，經處理后，可以使聲音顯得不那么干澀，變的圓潤和厚重一些。最后對波形進行圖形均衡化操作，可增加低音或者削減高音，使得音樂不再干澀。圖4.2后期操作后波形的單軌模式展示

5廣播電臺音頻文件制作5.1錄制原聲廣播電臺音頻文件制作與歌曲制作操作有些類似，首先在多音軌模式的音軌1中插入背景音樂《綠野仙蹤》，然后對背景音樂進行處理。在處理過程中，先對背景音樂的片尾進行剪切，再將音樂片頭和剪切后的片尾部分進行淡入、淡出處理，這樣使背景音樂不會突然進來或者突然消失，然后對背景音樂的音量進行變弱處理，此時音量我降低至70%。其次在音軌2中進行錄音。先點擊按鈕“R”，準備好后，點擊左下角的紅色錄音按鈕即開始錄音。我錄的一段話是：“青春是花，絢麗多彩；青春是云，自由自在；青春是風，輕快張揚；青春像馬，勇往直前；青春像航船，乘風破浪；青春，是童年遠去的麗影,；青春，是花季雨季下的熱情奔放；青春，有著五彩的隨想；青春的歌謠最動聽。武漢理工大學廣播站就是釋放青春活力的地方。各位老師，各位同學：大家好!歡迎大家準時收聽“校園之聲”廣播站的節目，我是廣播員?！边x中所要進行音樂重疊的部分，在音軌3中右擊鼠標，選擇“混縮為音軌→全部波形”即可得到廣播電臺片頭音樂，被保存在音軌3中。圖5.1廣播電臺片頭音樂制作界面展示5.2后期制作待廣播電臺片頭音樂錄制好以后，對所錄的聲音進行噪聲消除處理。再經過加入混響、圖形均衡化等處理最終得到混縮結果，如圖5.2所示。圖5.2廣播電臺片頭音樂的單音軌模型顯示

6心得體會對于本次專業綜合實踐的要求，我在實驗前先熟悉了一下CoolEditPro軟件的一些操作和它的界面，對CoolEditPro如何使用有了初步的了解。本次實踐內容十分有趣，我在認識和熟悉音頻文件制作軟件的過程中，體會到錄制歌曲和廣播的滿足感和愉悅感。通過這次綜合實踐，我學到了很多課堂以外的東西，這對以后的學習和工作都是非常有益的。過去的專業課實踐多數集中于對于各種電路的仿真和實踐。這一次是讓我從學習一個軟件開始，慢慢從知識層面擴展到生活。本次課程設計知識層面接近于數字語音處理的相關內容，但在該課程的實驗課中，我們都是用Matlab對已有語音的各方面特征進行分析和掌握?，F在讓我們自己制作合成