870920 Menu

Cool Edit Pro操作详解·33

6.4 统计分析

Cool Edit Pro的音频编辑模式下,提供了强大的音频分析功能,包括数字音频的频谱分析与实时查看、声像(声场)分析与实时查看、波形数据统计、数字音频的各类属性。这几个功能,通过相关菜单下的命令来完成,点击对应的菜单项或按下组合式的快捷键,将弹出独立的操作窗口。

6.4.1 频谱分析

频谱分析以直观的图形化方式提供当前正在处理的数字音频在任意时间点上,波形的频率与其响度的大小(各频段的振幅、音量)。它既可以查看某一时间点的静态频谱与振幅图示(不播放的时候),也可以动态的实时显示频谱与振幅的变化情况(播放的时候同步显示)。在处理某些类型的声音,或者后期做母带处理的时候,进行频谱分析是非常有必要的。有经验的录音师,根据频谱分析图示就可以判断出该做什么样的频率均衡处理。当然,这种直观的判断只是提供一个相对精确和科学的参考而已,具体处理时,还是要靠自己的耳朵来最后定夺(前提就是声卡、监听耳机或音箱一定要性能出色,发出的声音必须可靠而真实)。

点击“分析”菜单下的“显示频谱分析器”(Alt+Z),打开下图所示的对话框:

图6-26:频谱分析器

打开频谱分析器对话框之后,不会影响主界面的各类操作(这个对话框相当于一个浮动的操作面板,因此打开的时候依然可以播放),这样就可以实时查看动态变化的频谱与响度图示了。

频谱分析器操作界面中最醒目的是中间的黑色网格区域,横坐标代表波形的频率(单位Hz),纵坐标代表波形的响度(单位dB)。如上图所示,当前波形中频率为5000Hz的部分,其响度(音量)大约是-30dB。点击频谱分析器右下角的【高级】按钮,可以显示出该对话框中所有的操作元素。

鼠标指向横坐标或纵坐标的刻度值,单击鼠标右键,弹出快捷菜单,可以对显示区进行缩小或缩放到完整显示。鼠标右键拖拉,可以将拖拉的部分放大到整个黑色区域。

Cool Edit Pro在很多操作界面中都有横坐标、纵坐标与对应的刻度值。比如音频编辑主界面中波形窗的纵横坐标,鼠标指向刻度值,单击右键,将弹出快捷菜单,大多数与缩放或显示单位有关,鼠标右键拖拉,则可以快速完成显示区的放大操作。

•线性查看:勾选后,横坐标的频率值按线性显示,每个小格按1000Hz的增量均匀排列。此时,主要用于查看波形中的高频部分。不勾选此项,横坐标的频率值按对数式显示,频率增量从小到大,主要用于查看波形中的低频部分,并符合人的听觉心理学。

•控制:右侧有四个按钮,相当于进行频谱峰值曲线瞬间快照的快门。按下其中一个,当前波形的频谱峰值曲线就保留到黑色区域中了。开始播放,或者播放指针移动到其它位置,刚才保留的曲线依然存在。这样就可以同时保留四张瞬间快照(出现四条不同颜色的频率峰值曲线),以方便对比。再次点击对应的按钮,则取消该快照。

黑色区域下面有两个文本框,用于显示一些数据。

•左侧的文本框:鼠标指向黑色区域中的某个位置时,给出该位置所对应的频率值与左右声道的振幅大小(dB)。左右移动鼠标,显示的数值就会实时变化。

•右侧的文本框:显示播放指针所在的位置,波形的振动频率与最接近的音高唱名。音高唱名后面会有“+20”、“-15”、“0”等字样,表示波形的实际音高与标准音高相差的音程(音与音之间的高低差别叫音程,此处以音分为单位来显示),正数表示波形的实际音高高于给出的标准音高,负数表示波形的实际音高低于给出的标准音高,0为一致。

接下来是三个下拉列表框(点击【高级】按钮之后会显示出3个下拉列表。否则,只显示一个下拉列表)。

•最左侧的下拉列表决定频谱显示的三种模式,分别是:仅显示频谱峰值的线条,显示频谱峰值和填充色,柱状显示(在勾选“线性查看”后,柱状并不明显。不勾选,低频部分的柱状显示才会变得很明显)。如果当前打开的波形是立体声格式,还可以设置位于最前端显示的声道频谱。

•FFT大小:设置FFT采样数量。数值越大,频谱分析和显示的结果越精细,但占用的计算机资源也更大。通常,设置为4096就足够了。

•最右侧的下拉列表设置频谱曲线的算法,一共有6种。不同的算法,将导致频谱峰值曲线的类型与形状有细微的差别。

•参照:设置频谱曲线整体升高或降低的dB值,以方便查看。比如输入-30,频谱曲线在纵坐标上整体升高30个dB的高度。而输入20,则整体降低20个dB。此处输入的振幅dB值,只是方便查看,并不会对波形进行任何处理和改变。

•复制到剪贴板中:将频谱分析的所有数据复制到剪贴板中。此数据可以粘贴到文本编辑软件中。数据的格式为:频率(从低到高)、左声道振幅(dB)、 右声道振幅(dB)。

•扫描:选择一段波形范围后,点击此按钮,将计算这段范围内波形中所包含的所有频谱与对应振幅的平均值。如果不选择波形范围,该按钮暗显,不可用。

•高级:点击后打开界面中所有的操作元素。

如果要关闭频谱分析器,则直接点击该对话框右上角的关闭按钮,或者再次点击“分析”菜单下的“显示频谱分析器”,取消前面的对号。也可以按Alt+Z,进行开关式操作。

6.4.2 声像分析

声像分析用直观的图形来显示波形的声像位置和在声场中扩散的范围(立体声的宽阔程度与散布的“浓度”)。它既可以显示某一时刻波形声像和声场的静态图示,也可以在播放的时候显示实时变化的声像与声场的动态图示。

当然,对于单声道音频,或者左右声道完全相同的“假立体声”来说,进行声像分析是毫无意义的。点击“分析”菜单下的“显示相位分析器”,打开下图所示的对话框:

图6-27:声像分析器

图示化的声场与声像分析结果,基于左右声道的振幅与相位差异。如上图所示,彩色而杂乱线条的长度与浓度分别代表声音的音量和声场的宽度(包括扩散程度)。在未激活【M-S】按钮的时候,黑色区域的横坐标代表右声道,纵坐标代表左声道。两条对角线,决定了声音的声像位置偏左还是偏右。如果彩色的杂乱线条集中显示的形状偏水平,表示声像位置偏右;反之,彩色线条集中显示的形状偏竖直,代表声像位置偏左。而彩色线条的长度,代表声音的振幅高低(音量大小)。同时,彩色线条所描绘的区域越大(线条越杂乱,显示的区域越“厚”),表示声音在声场中越分散,扩散度越高,听起来更宽广和开阔。

•【标准化】按钮:显示波形音量标准化到0dB时的声像与声场图示,可以对整个图示(彩色而杂乱的线条区域)进行放大显示,便于观察。但是实际播放时的音量并不做提升,也不会对波形数据产生任何改变和影响。

•【M-S】按钮:相当于把横坐标和纵坐标同时做逆时针的45度旋转,以对角的形式重新展现声场与声像图示。

•“样本”下拉列表设置线条的疏密(精细)程度。数值越大,线条越密,精度越高,但同时也会占用更多的计算机资源。

以一首相对正规和完整的音乐作品来说,由于声部和乐器众多,在混缩时必须进行每个声部和每个乐器的空间定位,包括左右定位(宽度)与前后定位(纵深),使整个作品的空间感更真实、开阔。但是少数时候,也需要声场较窄、更加集中、靠近和结实的声音或声部。这些情况下,在音频编辑模式下播放,同时打开声像分析器进行观察,可以起到很好的辅助和参考作用。而后根据实际听觉和观察的声像图示,进行调整(点击“效果”菜单-“波形振幅”下的“声像/声场”命令)。

和频谱分析器一样,打开声像分析器,不会影响主界面的各类操作。直接点击对话框右上的关闭按钮可退出声像分析器。

另外一个观测左右声道声像位置的简单办法是通过主界面中的电平表来完成。当播放一个立体声波形的时候,电平表中有两条指示,上边的表示左声道的响度,下边的表示右声道的响度。大多数情况下,哪个声道的音量越大,听起来声音就越偏向哪个方向。如下图所示,当前波形的听觉效果明显是偏左的。

图6-28:通过电平表的音量指示来观察波形的声像情况

6.4.3 波形统计

Cool Edit Pro对数字音频的统计分析功能非常强大,它不但可以用参数和文本列表的方式给出音频波形的采样值、峰值、RMS分析等数据,还可以用图形化的方式显示整段波形的振幅分布与某一振幅在当前波形所有振幅中所占的百分比。

进行波形统计的前提是事先选择波形区域,如果不选择任何区域,默认对当前打开的整个波形进行统计分析。点击“分析”菜单下的“波形统计”,Cool Edit Pro会有一个分析和计算的过程,完成后打开下图所示的对话框。该对话框有两个操作界面,通过点击上方的标签项来切换。先看一下“常规”标签项的操作界面:

图6-29:波形统计-常规标签项

该操作界面以参数和文本列表的形式给出当前波形的各类统计数据。如果当前波形为立体声格式的,列表中将使用两列显示,分别给出左、右声道的统计数据,如果波形为单声道格式,只显示一列数据,列标题为“Mono(单声道)”。

•最小采样值:当前波形或选择范围内的振幅曲线最低的采样点所对应的采样值。波形的振幅由很多采样点来构成,每个采样点都有对应的采样值。波形中轴线的位置,振幅为零,采样点的采样值也为零。振幅曲线的波峰采样点,其采样值最大(为正数),振幅曲线的波谷采样点,其采样值最小(为负数)。以44.1KHz为最大采样率的数字音频,其最高采样点的采样值,不会超过44100,其最低采样点的采样值,不会小于-44100。同理,以48KHz为最大采样率的数字音频,其采样点的最小采样值和最大采样值在-48000到48000之间。由此也可见,使用较高采样率的数字音频,其动态范围更大。

•【】按钮:点击后,波形窗的中的播放指针自动定位到统计项目所在的位置。也就是给出出现这个数据的波形位置。同时,自动关闭“波形统计”对话框。以下同理。

•最大采样值:当前波形或选择范围内的振幅曲线最高的采样点所对应的采样值。

•振幅峰值:当前波形或选择范围内,振幅最大的采样点所对应的电平值(单位dB),也就是当前波形音量最大处的电平值。

•可能的杂音采样:该数字音频中,有可能被忽略或丢弃的采样点个数。点击右侧的【】按钮,播放指针自动跳到第一个被忽略或丢弃的采样点位置,同时自动关闭“波形统计”对话框。

•直流偏移:关于“直流偏移”,我们在前面的章节中介绍过。此处显示波形振幅的直流偏移量(百分比平均值),以波形中轴线(水平的零振幅线)为基准,正数表示向上偏离,负数表示向下偏离。0为没有直流偏移的现象。

•RMS激励最小值:当前波形或选择范围内,波形的RMS最小值(RMS最小响度)。

•RMS激励最大值:当前波形或选择范围内,波形的RMS最大值(RMS最大响度)。

•RMS激励平均值:当前波形或选择范围内,波形的RMS平均值(RMS平均响度)。

•RMS激励总计:当前波形或选择范围内,波形的RMS的合计值(RMS响度总量)。

RMS:英文“Root Mean Square”的首字简写,意思为“均方根”,也就是有效值,为一组统计数据做乘方运算后再进行平均,而后计算平均值的平方根。RMS的详细介绍请参阅下一小节的内容。

•当前位深:当前波形的数字音频采样精度。

•【复制到剪贴板】按钮:点击后,将当前统计的数据以文本的形式复制到剪贴板。这些数据可以粘贴到文本编辑器中,方便查看和打印。

•“RMS设置”用来控制RMS均方根值计算的基准和依据(方波或正弦波)。

•0dB = FS正弦波:设置全振幅的正弦波为0dB的参照基准。

•0dB = FS直角波:设置全振幅的方波为0dB的参照基准。

设置为全振幅直角波为0dB时,RMS值将比设置为全振幅的正弦波大3dB左右。

•直流偏移:进行RMS计算的时候,自动忽略直流偏移。否则会导致结果不精确。

•窗口宽度:Cool Edit Pro在计算RMS时,需要把波形分成多个范围,而后计算这些范围内的振幅均方根值。每一个范围可设置其长度,也就是窗口的宽度,以毫秒为单位。此值越小,计算越精确,但耗时和占用资源也越多。

•重新计算RMS:调整窗口宽度之后,需要重新统计有关数据,点此按钮来完成。

下面看看“波形统计”的另一个操作界面。点击“波形统计”对话框的“图表”标签项,弹出下图所示的操作界面。

图6-30:波形统计-图表标签项

该操作界面用来显示当前波形或选择范围的RMS振幅图示。用户可根据该图示,在对波形做音量增益,或者进行动态压缩处理之前,有个参考的基准。

黑色网格区域的横坐标表示RMS均方根后的电平大小(声音的响度,波形振幅的大小),单位dB。从无穷小到最大的0dB。纵坐标为百分比,表示波形中的某个RMS响度(音量)做占的百分比。

以区域中右侧最高的红色线条为例,它表示波形中RMS音量为-13dB的部分,占全部波形的53%,也就是说,这段波形中,有53%的部分,RMS音量大小为-13dB。