1、音频类教学材料的应用与制作,1.音频类教学材料的教学应用 2.声音及数字音频的概念 3.音频教学材料的设计与开发 4.数字化音频处理,主要内容,1.了解音频类教学材料的教学应用 2.了解声音及数字音频的概念 3.掌握音频类教学材料的录制方法 4.掌握计算机录音、常见声音文件的格式转换、声音编辑、特殊效果处理、信号生成、多音轨混音等波形声音处理技术。,教学目标,1.能够根据教学需要运用相应的技术制作音频类教学材料 2.能够在教学过程中合理有效地使用音频类教学材料 3.能够根据教学需要运用相应的技术正确处理音频类教学材料,教学重点、难点,一、信息感知比例,音频类教学材料的教学应用,研究数据表明，人
2、的大脑每天通过五种感官接受外部信息的比例分别为：,二、教学听觉信息的比例,音频类教学材料的教学应用,通常中小学生在校时间的50%用于倾听，而大学生的课堂上约有90%的时间在听教师讲课或者课堂讨论。 Heinich,三、教学声音的分类,音频类教学材料的教学应用,1.语音指人的说话声，通常用于呈现教学信息或者指令。 2.音乐歌曲或者乐器演奏的声音，它是音乐课的学习对象，或者是教学资源中的背景声音。 3.效果声用于提示或者提升软件使用体验的简短声音，如鼠标滑过按钮时的刷刷声、鼠标点击声。也包括包含教学信息中的自然声响（动态效果）。,四、教学声音的作用,音频类教学材料的教学应用,1.传递教学信息 对于
3、某些学科，例如外语听力练习、生物学习中辨别鸟的叫声等，声音是不可或缺的，甚至是教学内容呈现的最佳、唯一手段。,四、教学声音的作用,音频类教学材料的教学应用,2.降低学习难度 需要大量的视觉操作（例如平面几何和立体几何）的学习过程中，听觉通道的解说可以使学生投入更多精力去加工学习的内容。 动画+解说，可以有效降低处理学习材料时的认知负担，更有助于学生学习。,四、声音的作用,音频类教学材料的教学应用,3.适应不同的学习和认知风格 认知心理学的研究表明，个体在认知风格上存在差异，其中之一就是感觉通道偏好，有些学生通过“听”学得更好，有些学生通过“看”学得更好。,四、教学声音的作用,音频类教学材料的教
4、学应用,4.创设情境，渲染气氛 声音，尤其是音乐，在创设情境、渲染气氛方面有独特的作用，适当使用声音，有助于学生更快地进入教师所创设的情境。,四、教学声音的作用,音频类教学材料的教学应用,5.维持和组织学生的注意力 听觉和视觉不同，如果学生的眼睛不往某个方向看，呈现再生动的视觉信息也没有效果。声音则可以把学习者的注意力拉过来。,四、教学声音的作用,音频类教学材料的教学应用,6.发出教学指令、实现师生的互动交流。,五、音频教学材料,音频类教学材料的教学应用,用于传递教学信息、表达教学内容的声音材料，通常为语音。例如外语教师为学生录制的补充性听力材料；语文老师把自己对课文的范读录下来，供学生模仿。
5、,声音及数字音频,一、声音,1.物理学声音是由振动引起的、在空气等介质中传播的、疏密相间的波，具有振幅、频率（波长）、相位等参数。,声音及数字音频,一、声音,1.物理学 振幅：波峰到波谷之间幅度，振幅越大声音越响亮。,声音及数字音频,一、声音,1.物理学 频率：指一秒钟内振动的周期数，单位为赫兹（hz）。 周期：压力的变化周期，从零压力到最高（波峰），再到最低（波谷），直至返回零。,声音及数字音频,一、声音,1.物理学 相位：声波的相位分为360度，表示波形起始的位置，它会影响不同声波叠加的效果。,1.物理学声音的分解与混合,声音及数字音频,一、声音,声音及数字音频,一、声音,2.生理学和心理
6、学声音是声波作用于人的感觉器官引起的人的听觉感受。空气分子振动作用于人耳的鼓膜，通过复杂的转换人产生听觉。听觉混合了感觉和知觉，生理和心理。人对声音的主观感受，通常用响度、音调和音色三个指标来衡量。,声音及数字音频,一、声音,2.生理学和心理学 响度：人耳对声音强弱的主观感觉，主要取决于声音的振幅，振幅越大，人听起来声音就越大。 响度和振幅并不是线性关系，而呈对数关系，而且与声音的频率也有关。响度通常用分贝（dB）来衡量。,声音及数字音频,一、声音,2.生理学和心理学 音调：人耳对声音调子高低的主观感受，人耳的音调感觉与声音的频率相对应，频率越高，听起来音调就越高。人耳能够听到的频率范围约为2
7、0hz到20khz之间，更低或者更高的声波，振幅再大，也不会产生听觉，但会产生疼痛感。,声音及数字音频,一、声音,2.生理学和心理学 音色：人耳对音色的感觉决定于声音中泛音各分量的数量、相对强度关系和分布。 自然声通常不是纯音，即是由包含很多不同频率的声波混合而成，这些众多的波中可以分为基音（物体整体振动所发出的声波）和泛音（物体各部分振动产生的声音），所有不同的泛音都比基音的频率高，这些泛音决定了其不同的音色，使人能辨别出是不同的乐器甚至不同的人发出的声音。,2.生理学和心理学双耳效应：当某一声源至两耳的距离不同时，会在两耳间存在时间差和强度差，造成听觉的方位感和深度感。,声音及数字音频,一
8、、声音,声音及数字音频,二、声音的数字化,1.声音的数字化方法1）记录发生指令将发声指令存储在计算机中，需播放时，用指令驱动发声设备，发出声音，相当于保存歌曲的乐谱。 2）波形声音将声音的波形从时间和幅度上离散，分成许多个点并记录下来，播放时再用这些数据驱动音箱，发出声音，此过程称为采样量化，得到的声音称为波形声音（WAVE）。,声音及数字音频,二、声音的数字化,1.采样量化,根据奈奎斯特采样定律，只要采样频率高于信号中最高频率的两倍，就可以完全从采样中恢复原始信号波形。在实际采样过程中，采用44.1KHZ作为高质量声音标准。 按照采样的频率间隔、不断地获取幅度的量值，使连续的声音波形转变为离
9、散的数字量。当需要时，可以再将这些离散的数字量转变成为连续的波形。 如果采样频率足够高，恢复出的声音应与原始声音没什么差别。无论什么样的声音，是音乐还是语音，都能按波形声音采样、存储和再现。,声音及数字音频,二、声音的数字化,1.采样量化（44.1khz）,声音及数字音频,二、声音的数字化,2.采样频率,声音及数字音频,二、声音的数字化,3. 量化位数,声音及数字音频,二、声音的数字化,4. 数据量计算(无压缩),WAV ，这是Windows平台上最常见的文件格式，常见软件基本都支持这种格式的声音。用于存储无压缩或者无损压缩的波形声音。质量高，占用空间大。通常用于存储原始素材。 CDA，CD唱
10、片采用的文件格式，不但计算机支持，而且常见CD播放机也支持。质量高，所需存储空间大。,声音及数字音频,二、声音的数字化,5.常见声音文件格式,MP3。是一种有损压缩的文件格式，和CDA格式相比，其压缩比通常可至10:1，即600MB的CD声音，压缩后可以为60MB左右，而质量尚可。由于压缩比或质量可调，在网络中得到广泛应用。 RA/WMA/ASF等，流媒体厂家推出的流媒体格式的音频文件，其压缩比更高，质量相对较差，适合网络传播。,声音及数字音频,二、声音的数字化,5.常见声音文件格式,音频教学材料的设计与开发,一、流程,明确教学问题。确定存在适合用音频材料能够解决的教学问题。这是后面工作的基础
11、。 目标、内容和学生分析。对学生特点、学习目标和教学内容进行分析，确定所需的素材、以及素材的文本内容等，也可以据此确定将来教学材料的使用方式和使用环境，为确定音频材料的发布形式提供依据。,一、流程,1.计划,音频教学材料的设计与开发,已有材料分析。分析手头的音频、文本、视频和多媒体软件等材料，确定哪些材料需要重新制作，哪些可以改编或者格式转换。 原型制作。选择小段教学内容，把制作流程走一遍，验证技术路线的可行性，并且根据验证调整制作计划。如果教师对于音频制作的技术并不熟练，对于设计没把握，或者采用了新的软件工具和设备，则原型制作对于解决制作过程的技术问题，是非常有必要的。,一、流程,1.计划,
12、音频教学材料的设计与开发,计划阶段的产出：素材脚本。如果欲开发的教学材料涉及很多素材，特别是不同素材要分工制作，则最好形成比较正式的素材脚本，以规范后续的制作过程。 素材脚本的格式中的“教学内容”一栏，可以列出完整的解说文本。,一、流程,1.计划,音频教学材料的设计与开发,素材录制。即录音，这一步决定了最终产品的声音质量。应根据情况选择最高质量的录音设置。另外，还根据情况选择指向性不同的录音设备。 素材转换。应尽量利用已有的资源，例如已有的磁带、CD、VCD或者视频文件，可以用工具将这些材料中的声音提取或者转换。,一、流程,2.制作,音频教学材料的设计与开发,素材集成。通常，一个音频教学材料需
13、要将多种素材进行整合，例如在正式的内容讲解前加上使用说明、配上背景音乐、在连续的录音中间加入分隔提示信号等等。 发布。应根据音频教材使用的环境、发行的方式，将集成的声音转换成为最合适的格式。具体格式需要调查使用者（如学生）的软件环境。发布格式通常采用MP3、RA、WMA等压缩比比较高、适合网络传播的格式。,一、流程,2.制作,音频教学材料的设计与开发,录音。 基本声音编辑，声音片段的复制、粘贴；音量的调整。 信号生成。产生噪音、纯音等特殊的信号声音。 特殊效果。例如降噪、增加回声等。 混音。多个声音文件混合为一个声音文件。 文件格式转换。例如把WAV转换为MP3，或者从视频中提取声音。,数字化
14、音频处理,一、数字音频处理任务,Adobe Audtion 3.0的前身是CoolEdit，是一款应用非常广泛的音频处理软件。它以图形化的方式显示波形文件，实现了波形文件“所见即所得”的编辑，可以像字处理软件选择、复制、粘贴文本块一样选择、复制和粘贴声音片段。它可以完成上述所有音频处理任务，胜任学科教师在日常教学和生活的声音处理任务。,数字化音频处理,二、 Adobe Audition3.0音频处理,在优酷上搜索专辑“Audition” ,数字化音频处理,三、有关Audition的使用,课后作业,制作分角色配乐朗读版的小学语文课文（例如小马过河）、诗歌、散文等。每位同学提交一篇课文的录音，可以
15、找其他同学帮助录音，但是课文确定、音乐查找、素材脚本、混音、编辑须由自己独立完成。,作业要求,1.5秒钟噪声，淡入（10分）； 2. 5秒钟800Hz纯音，淡出（10分）； 3. 2秒空白（5分）； 4.旁白介绍故事名字（5分）； 5.配乐、分角色朗读课文（40分）； 6. 2秒钟空白（5分）； 7.每个角色的朗读者信息（15分）； 8.提交MP3文件（10分）。,参考步骤,1.查找课文原文，根据课文分角色； 2.查找背景音乐，可到http:/ 3.分工，列出素材脚本，列出需要录音的文字； 4.录音； 5.混音（注意调整每个文件的音量，使之无跳跃感）； 6.输出。,参考资源,Audition教程 http:/
