数字录音及处理技巧在精品视频公开课录制中的应用

张 凌，王亚平，邹俊杰

1第二军医大学教育技术中心，上海 200433;2上海长征医院内分泌科，上海 200003

声音是精品视频公开课的重要素材。声音的合理应用起着渲染、强化、承上启下的作用。因此，如何录制高水平的声音是制作高质量精品视频公开课的一个重要环节。从理论上讲，数字化录音能制作出高质量的声音，失真小、还原好，但由于声音录制时的环境噪音、声频卡内部的噪声、采样数据的丢失、混音器调节不到位等等原因，都会造成声音质量的下降。因此，在操作过程中，要重视录音时每一步的技术要求，尽可能使声音的录制达到完美的境地［1］。根据《教育部关于国家精品开放课程建设的实施意见》(教高函〔2011〕8号)和《教育部办公厅关于印发＜精品资源共享课建设工作实施办法＞的通知》文件要求，国家精品公开课拍摄制作技术标准应采用48 KHz采样，双声道录制，音频码流为128Kbps，最后采用ACC格式压缩。

1 影响录音品质的主要因素

1.1 采集途径

语音素材主要通过语音录制和调用现成的音频文件来实现。前者主要包括麦克风录制、线路输入转录。麦克风录音可用于上课时教师或者学习者口语录制。录音使用的麦克风是影响录音音质的关键因素。同时，在录音时嘴不要距离麦克太近，以免产生破声。线路输入转录是将其他音源(如PPT、影像等)通过音频线输入电脑，转换成数字音频文件保存在计算机中。这种录制效果优于麦克风录制。

1.2 声卡选择

众所周知，声音是以模拟的形式传播的。在录音时，声音经过麦克风录入，由声卡采样并转换成数字信号后存储在计算机内。这种经过声卡将模拟的声波转换成能被计算机处理的数字声波的过程被称为模-数(A-D)转换。在进行信号转换时，必须按固定的时间间隔对波形幅度进行采样测量。我们把每秒的取样数叫做取样频率，不同的采样频率得到不同的音频效果，取样频率越高，音质就越好。现在几乎所有的声卡都标称具有CD品质的录音功能，这个CD音质指的是44.1 KHz，16 bit采样能力，并不是表示可以录得出和CD一样无噪音的音频。因为在模拟音频信号转换到无损的数字音频信号之前就混进了难以剔除的噪音。较高档声卡的A-D转换部分设计得比较精良，而且在模拟线路部分也尽可能地提高保真度。低档声卡在这方面就大打折扣了。其次，声卡的安装位置也决定着录音品质的高低。由于声卡位于电脑机箱内部，距离其他板卡的距离很近，相互之间的电磁干扰是无法避免的。所以安装声卡时，一定要把声卡安装得尽量远离显示卡等设备［2］。

1.3 扩声系统的模式

双声道立体声是一个最基本的具备立体声表现特征的技术模式。一个现场扩声系统是否采用立体声技术，不仅影响到其服务内容的表现力，也同时关系到系统自身的技术特性能否充分发挥，并对系统的效率和音质产生直接影响。精品课程的录制中为了展示更好的声音效果，我们常常采用多个扩音系统(Speaker)。又因为许多课程设计中有多个师生互动，所以设置过程中也会安排数个话筒(Microphone)(如图1所示)。

图1 话筒、音响配置图

当只有话筒Mic-1与扬声器Spe-1产生回输关系时，路径单一，对系统的整体影响相对较小。但是这是单声道录音，不符合精品课程的制作要求。而当在其他位置加入了辅助扬声器Spe-2、Spe-3和多个话筒之后，每个通道的回输路径也就增多了，并且由于其分布位置的不同，各个回输路径之间还会因距离差产生的时间差引发相位差，在实际表现中会出现新的正相位干涉啸叫点和反相位干涉频率谷点，梳状滤波效应也就随之明显。这就要求合理布置音响、话筒及合理分置一些连线和作后期的声像处理［3］。在精品课程的录制中，采用双声道立体声扩声模式不仅有益于整个系统传输效率和声音品质的保障，也能产生更好的艺术感染力，丰富表现手段、强化表现效果。

1.4 录音环境

精品课程的录制均以计算机系统为核心，以录音设备、软件和效果插件为工具，这种录音系统能够满足录音的基本需求，但更依赖于音频文件的剪辑、调试和处理方面。同时，由于该系统融合了各类音频、效果处理等插件，虽然功能较为全面，但是稳定性有所下降。因此，为了制作出更优良的精品课程，我们可以将精品课程录制教室建设为一个微型数字录音棚。在计算机的基础上购置少量的专业音频设备，并通过少量的软件进行辅助，实现较高的录音质量。一个合格、实用的录音棚需要从录音棚的隔声、隔振设计、混响时间设计、声扩散设计等方面进行精准、实用的考量，在尽可能降低资金投入的基础上获得更高的质量标准。

如果目前还未具备建设数字录音棚的条件，那么我们在现有的教室里应尽可能地选择较为安静的教室，以避免可控噪音的干扰。比如:将录音部分远离电脑的噪音源，使用强指向性麦克风，关闭手机。另外，不宜采用面积太大的教室，因为太大的教室会造成较大的混响，而语音录音时要尽可能的“干”声，如果需要，后期可以使用第三方软件加入混响效果。

2 应用Cool Edit Pro软件进行后期降噪处理

2.1 工作原理

我们在前期录制过程中即使严格按要求录制，仍避免不了由于机器、电流和外界噪音等因素而录入很多杂音。这就需要对声音进行降噪处理，而Cool Edit Pro正是一个降噪高手。Cool Edit Pro是一种多轨录音软件，使用便捷。它是应用采样降噪原理进行降噪的(Noise Reduction)。采样降噪是目前比较科学的一种消除噪声的方式，它的工作原理是首先获取一段纯噪音的频率特性，然后在掺杂噪音的音乐波形中，将符合该频率特性的噪音从声音中去除［4］。

2.2 操作方法

①点击Effects(效果)菜单中Noise Reduction子菜单中的Noise Reduction选项，出现如图2所示的对话框:该对话框为噪声采样设置窗口。

②设定Noise Profile(噪声样本)，设定方式有两种:Load Pro file和Get Profile From Selection，分别表示从已保存的噪声样本和所选波形中获取样本，使得Cool Edit Pro获取一段纯噪音的频率特性，然后在掺杂噪音的波形中将符合该频率特性的噪音去除［5］(如图2 所示)。

图2 Noise Profile界面图

③参数设置

●降噪程度(noise reduction level)。取值范围为0-100，值越大，降噪程度越大，但对录制的语音影响越大，因此，需反复调试后确定。通常在80-90即可去除主要本底噪音。

●采样精度(FFT Size)。一般选取8192或4096，若噪音波形太短，可选择512。FFT值越大，去除噪音时计算得就越细，但如果太大，会造成回声。一般取值范围为4096-12000。

●精确因素(precision factor)。取值越大，原波形损失就越小，但降噪效果会略有下降。一般选择6-10，但如果背景噪音很大，可选较小数值。

●采样点(snapshots in profile)。采样点越多，降噪过程中波形就损失的越少。

●点击Effects菜单下Noise Reduction子菜单中的Hiss Reduction项可以清除录制音频中的嘶嘶声。

3 结束语

视频公开课如同电视节目一样是声像混合的产物，是一门视听综合艺术。其中，声音作为一种重要的传播符号(包括语言、音响和音乐)，它和图像在课程中都发挥着各自的重要作用和独特的艺术魅力，并且相互补充，两者缺一不可。在教育部《关于启动2011精品视频公开课建设工作的通知》中，给予视频公开课以严格的技术标准，主要包括音视频录制、数据采集和网络传输等基本技术规范［6］。因此，如何录制高水平的声音是制作高质量视频公开课的一个重要基础环节。视频公开课是我国高等教育适应世界高等教育发展新趋势，是高等学校教学改革的一种重要发展趋向及质量工程的一个新亮点。作为教育技术工作者应严格按照“视频公开课拍摄制作技术标准制作高品质的精品视频公开课”将是今后长期不懈努力的目标之一。

［1］乜勇.数字录音在多媒体课件中的应用研究［J］.中国医学教育技术，2002，16(3):194-196

［2］张戈.用 Sound Forge 4.0清除录音背景噪音［J］.多媒体世界，1998，(7):35-36

［3］彭晓林.扩声系统的模式对效率和音质的影响［J］.音响技术，2004，(4):30-31

［4］薛君萍.利用录音编辑软件Cool edit清除噪音［J］.音响技术，2004，(4):5-16

［5］陆军.Cool Edit Pro在外语听说教学研究中的应用［J］.外语电化教学，2008，(2):58-63

［6］教育部.关于启动2011精品视频公开课建设工作的通知［S］.教高司函【2011】105号