今天在網上找到了一個很好用的音頻文件解析工具，Adobe 公司的Audition。此前雖然多次看到過這個名字，但是從來沒有仔細看過它到底做啥用途，因為我不用音視頻文件的處理。最近需要處理一些高清音頻文件，只好把它找試用了。
Adobe的工具做的一致性很好，和常規的Windows 應用一樣，不用費很多力氣去學習基本的操作，就可以找到自己所需的功能著手工作了。這里就做一點介紹。
這個界面分了幾個部分，文件信息部分，波形編輯器和頻譜部分，電平表，選區信息等。打開音樂文件后，音頻波形就顯示在波形編輯器中，可以清楚地看到波形上的具體采樣點的時間位置和采樣點的電平值。
因為是10KHz的正弦波文件，因此頻譜中只有左右聲道各一個10K對應的直線。
在系統的狀態行中，可以看到文件名， 持續時間，編碼方式，聲道數，采樣率，文件大小， 位深度等基本信息。
在波形編輯區區域，放大時間軸的顯示刻度，可以看到在具體波形上的采樣點。使用顯示可以看到在改點處的相對電平幅度。
 
基本波形的編輯操作
1. 屏蔽單個聲道，選擇單個聲道和取消選擇
正常方式(無選擇，無屏蔽)
屏蔽某個聲道(點擊表示L或R的方框，整個聲道變灰色)
選擇整個聲道(在波形區域上方點擊鼠標右鍵，選擇全選),選中的區域變反白色。
選中以后的其它操作：刪除，粘貼，移動等。以刪除為例：點刪除鍵即可。
和其它Windows應用一樣，可以通過Ctrl-Z撤銷最近的操作，恢復文件。
文件另存：修改過的文件可以另外取名保存。或者撤銷刪除操作。
在文件格式中，有很多格式可以選擇，也可以修改格式的細則。
文件不用時，請及時關閉，以防無操作導致數據損壞。
二，創建靜音(mute)文件和標準正弦波文件。
自己根據需要，輸入文件名和其它細節，如采樣率，聲道數，位深度等。
這里選擇采樣率44100，聲道立體聲，位深度16，然后確定。得到一個空白的聲音文件。
在主菜單-編輯->插入-靜音。
輸入需要的靜音時間：1:00或者60，代表60s。然后確定。
看到生成的音頻區，長度1min，44100Hz,16bit,10.09M大小。
保存以上的音頻文件即可。
如果需要其他格式的數據，另存為其它格式。如ape，mp3等。如果需要，還可以選擇壓縮級別。
請注意，APE并不是無損格式，同樣存在壓縮級別的問題。
再另外存一份FLAC格式的樣本。
相同操作即可生成其它采樣率和位深度的靜音文件。
三、正弦波文件的生成。
以96Khz 16bit 1kHz Sine 固定頻率波形文件為例。
1. 創建新的音頻文件
在主菜單-效果-生成-音調
可以看到音調生成的定義
我們要生成的是單頻正弦波，因此，在基頻的數據處點擊，即可修改要生成的波形的基本頻率。如100。其它諧波功能用不到，不用選中。
相應地，其它不需要的數據(調制深度，調制速率等)全部修改為0。
如果要設置輸出的幅度(相對于滿幅輸出的相對比值，使用dB做單位)。需要點擊振幅。此處輸入0，表示最大。
如果需要修改左右聲道的相位差，可點擊高級，然后選擇和修改需要的相位差(默認為0)以及直流偏置值。
另外，還有所需聲音的持續時間。跟其他測試文件一樣，設置為1分鐘。
確定即可看到生成的波形(必須使用鼠標在波形區域上放大，否則看到連成一片的白色區域)。
可以看出，以上生成了左右聲道相同的100Hz的同相正弦波。
如果需要反相的波形，可以再設置一次，生成反相波形和相差90°的波形。
 
一般情況下，默認使用左右聲道同相的波形即可做測試用。如果要測試左右聲道串擾，可考慮使用反相波形。
四，創建掃頻文件
選擇范圍 1Hz-24kHz，也可以選擇更廣的范圍。
選在主菜單-效果，生成-音調(跟正弦波生成相同)，這次選擇掃描。 首先輸入起始掃描的頻率，不能從0開始，可以選擇0.01Hz.然后選結束頻率，最大值為采樣率的1/2。在采樣率為44100時，結束頻率最大為22050Hz。
 
掃描的時間設置為10s。然后確定，生成掃頻文件。
 
這個音頻文件只有10s。如果要形成1分鐘的重復文件，就必須做全選，復制，混合粘貼，其中粘貼方式為插入。重復次數為6次。
確定后，可以看到形成的結果。時間為1分鐘。
五，噪聲文件生成。
一般會用到粉紅噪聲(Pink Noise)和白噪聲(WhiteNoise)兩種，粉色噪聲是最常聽到的。生成的方法和生成正弦波的操作相同。選擇噪聲的種類是粉紅噪聲還是白噪聲，用于單聲道測試，還是空間立體聲測試。
直接選擇持續時間，即可生成想要的噪聲文件。
六，左聲道正常，右聲道靜音，左聲道靜音，右聲道正常以及單聲道文件的生成。
打開一個雙聲道音頻文件，屏蔽右聲道，全選，刪除，去掉選擇，解除屏蔽。則剩余數據為右聲道數據。改名保存即可。
七，增加音樂文件的其它信息。
選擇主菜單-窗口，選中“元數據”，即可查看和編輯音樂文件的其他附加信息。可以為文件填寫對應的文件資料，然后保存即可。
八，靜態本底噪聲的電平檢查。
在電平表的上方，右擊鼠標，可以看到電平表的設置選項。選擇信號輸入表，則可以顯示當前Mic輸入的信號電平。(在Mic的插孔上插入一個未連接的LineIn線，可以看到本底電平在50db-60db左右。)
九，電腦高清音頻的設置
在電腦的設備管理器“聲音、視頻和游戲控制器”下面，如果有“High Definition Audio設備”，則說明支持高清音頻設備。
在控制面板的聲音選項中，可以看到“揚聲器”是系統的高清音頻設備。
選擇并點擊“屬性”。然后選擇高級頁面，從默認格式列表中，可以選擇24為，192000Hz(錄音室音質)的選項。
同樣，在聲音屬性的“錄制”頁面下，選擇麥克風(高清音頻設備)，并打開其屬性。
同樣，在麥克風的屬性高級選項中，選擇2通道，24位，192000(錄音室品質)。即可將系統音頻設置為高清音頻模式。
在此模式下，直接使用系統自帶的錄音機進行錄音，在不連接實際麥克風的情況下，錄制5s音頻并保存為默認的wma格式。打開此文件，可以看到其錄制的本底噪聲情況。系統繼續使用默認的CD音質錄音，并沒有采用高清格式錄制。錄制的噪聲電平在-80dB左右。
新建一個192KHz, 24bit采樣的音頻文件，從Mic處直接錄音。然后觀察其噪聲。這里可以看出，本底噪聲在48dB左右。因此，Windows系統錄音時，可能對噪聲做了過濾。
十，本底噪聲及降噪實現
從上面的錄音中，知道，電腦會形成較大的白噪聲。把這個白噪聲經過1KHz正弦波調制，然后把調制前后的波形比較。可以看到，因為造成的頻率遠高于調制頻率，因此還是可以被過濾的。(下圖中可以清晰分辨原始波形，噪聲影響較小)。
在以上圖形的基礎上，可以理解什么是信噪比(SNR,Signal to Noise Ratio)。如下圖：噪聲電平為 -50dB，信號電平為-20dB。則信噪比SNR= -10dB - (-50dB) = 30dB。如果折合成倍率，則是103 = 1000倍。放大后看的效果。
在全尺度上，看不到信號上的噪聲。局部放大后，可以看到噪聲的影響。
局部放大后的波形，可以看到附加的噪聲信號。
從頻譜圖上來觀察，可以看出在有調制信號前后，噪聲頻譜并沒有發生明顯變化。下圖中，3.0s前有1kHz的調制信號，強度較高，頻譜圖中呈現亮黃色。其余紫色部分為本底噪聲，均勻分布0-60k范圍。
可以通過捕捉本底噪聲樣本的方式，對整個聲音進行降噪。降噪前后比對如下，噪聲降低超過10dB，相當有效。
降噪前的原始信號，噪聲幅度在-51dB左右。
降噪后的信號，噪聲幅度在-63dB以下。
從頻譜圖上來看，背景噪聲的紫色幾乎全部消除。
降噪前的頻譜。
降噪后的頻譜，紫色區域幾乎全部消除。
通過對噪聲采樣并相減的方式，可以有效的降低環境噪聲。這就是目前市售的耳機產品中，主動式降噪技術的基礎。
經過此番對音頻文件的詳細解析，了解聲音處理的基本功能和方法，便于以后自由使用。
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