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認識數位聲音檔案格式

授課教師:鄭錦德

2004/10/18


一、學員簽到、本週課程、活動概念簡介(10分鐘)

 一般大眾對於多媒體製作知識艱澀難懂、工具難以取得的錯覺,課程設計將努力尋求容易取得且門檻較低的錄製工具如麥克風、視訊攝影機(Web Camera)、數位攝影機(Digital Video)等,並介紹數位影片剪輯軟體,如微軟視窗系統內附的Windows Media Player、Windows Movie Maker等。

期待透過本課程,讓社區民眾更容易掌握媒體工具與出版能力,為生活發聲、為個人生命留下精彩記錄。

認識數位聲音檔案格式:MP3檔、WAV檔、MIDI檔、Ogg Vorbis檔簡介

二、相見歡,教師、學員自我介紹,互相認識(30分鐘)

教師自我介紹、學員們一一自我介紹,除了說出姓名、居住社區以外,請說出如何得知社區大學的課程內容、還有選修社大其他那些課程呢?

  • 鄭錦德老師︰
    教師自我介紹
    課程合作、交流介紹(桃園、平鎮、苗栗、青草湖、風城、香山社大)
    學員自我介紹(請自製姓名吊牌,出席上課時帶上) 
    請學員選出班代,服務所有學員(要會e-mail)

三、本週課程實作步驟講解(80分鐘)

第一部份、說明本季電腦課程大綱、教授內容、上課的權利和義務

媒體的定義︰人類傳達訊息所憑藉的事物,例如︰文字、圖畫、影像、語言、音樂、影片。
媒體的種類︰視覺媒體,文字、影像、圖片、表格、統計圖、動畫、視訊。
                        聽覺媒體,聲音、音樂、音效、旁白。
多媒體的意義︰結合數種媒體、共同達成傳達訊息為目的。
電腦多媒體的意義︰強調以電腦為中心整合各種不同媒體,包括有文字、圖形、影像、聲音、動畫、視訊等、共同傳達資訊的系統。

第二部份、電腦教室環境認識、電腦軟硬體介紹、週邊設備的介紹與使用

第三部份、認識數位聲音檔案格式:MP3檔、WAV檔、MIDI檔、Ogg Vorbis檔簡介

在電腦的數位世界中,其聲音格式都是以數位編碼的方式儲存,一般可分為聲波資料和合成音效也就是所謂的音樂數位介面(MIDI)兩種,聲波資料是經由類比數位轉換器來取樣轉換成數位格式在儲存在電腦儲存媒體之中,而合成音效則是由電腦內建的音源所組合而成.。

聲波資料的轉換成數位格式儲存在電腦中的大因取樣頻率(一般以Hz為單位)和取樣的解析度(一般以bits為單位)有所不同,取樣頻率越高所需要的儲存空間也越大,同樣的取樣的解析度越高所需要的儲存空間也越大。在電腦中最常見的聲波格式資料就屬於Wave資料,其一般以*.wav檔儲存,但是wave檔格式所需要的儲存空間以一分鐘的聲波資料就將近需要佔用10幾MB的儲存空間大小,相當消耗儲存空間,為了解決此問題故有MP3的產生。

MP3︰
MP3是的聲音資料是屬於聲波資料的一種,他勢將原有的聲波資料經過壓縮成MP3 1 的檔格式,經由此特殊的方法壓縮可以將一個將近50到60MB的Wave資料變成只需要4MB多的資料而且其音質幾乎和音樂CD音效一樣,將近相差十倍的資料儲存空間,所以一片MP3的音樂光碟可以將十幾片的音樂CD放到裡面,若以一片音樂CD專輯可以播放60分鐘來算,一片MP3的音樂CD就將近可以放入10幾小時的音樂資料,就像一個小型的音樂櫃一樣。

MP3全名為MPEG(Movie Picture Experts Group) 1 Layer 3,屬MPEG-1的層級,其原發展的目標是為了降低資訊媒體傳輸所消耗的負載量,並且保持相同的媒體品質,例如使用數據機連接網際網路傳送資料,當然囉!降低了儲存空間所換來的代價就是需要在製作共過程的壓縮和播放過程的解壓縮時間和CPU效率,因此在舊有的486和其以下等級的PC上播放會有時間停滯不平順的現象,所以建議在奔騰級以上的電腦上播放較為恰當。

MIDI:

figure04-010.gif (525 bytes)MIDI 是一種通用工業標準。電子合成樂器藉由 MIDI 界面相互傳輸數位化的音樂資料,因而各家不同廠商的合成樂器可以連接在一起,甚至可以用電腦處理音樂資料,也就是所謂的電腦輔助編修歌曲、作曲、演奏。

MP3壓縮技術:

figure04-011.gif (1472 bytes)大家應該知道的耳朵可以聽到很遠的火車聲或是在隔三條接外狗友汪汪聲,但人類卻無法度。人的耳朵與狗的耳朵差別在於,狗耳朵能夠聽到比人更高頻率的聲音。

一般的聲音、歌曲所包含的頻率除了人類聽得見的,其實還有人類聽不見的。而Mpeg壓縮技術就是認為既然這些頻率人類聽不到,留著它幹嘛,於是便將人類耳朵聽不見的聲音頻率給消滅掉以達到壓縮的目的。因此原始聲音的某些部份被丟掉了,聲音檔案大小也因此被縮減,這就是Mpeg壓縮技術的原理。以下兩種就是從Mpeg壓縮技術所發展出來,依照不同的需求,有不同的格式選擇。MPEG所使用的演算法乃1987年由德國的一家整合研究發展機構Fraunhofer IIS與埃欄肯大學(University of Erlangen)合作計劃下的產品。

MPEG聲音壓縮標準可分3階層,每一層的壓縮法不同。層階數越高,壓縮複雜度就越高。MPEG第一階層(Mpeg1 audio layer1)標準壓縮效率為1:4,第二階段(Mpeg1 audio layer2)為1:6~1:8,第三階層(Mpeg1 audio layer3)的壓縮效率則高達1:10~1:12,MP3就是屬於第三階層。

MP3是現今最普遍的壓縮格式他可以將CD音樂壓縮成原來容量的1/10大小,並且音質上與原來的CD相差沒有多少。如果將MP3燒錄成光碟,則一片光碟可以放入100多首的MP3歌曲。雖然我們也可以將CD音樂存成WAVE聲音檔而不失真,但,檔案佔太大了,幾乎是MP3的10倍。

MP3缺點是只能在播放MP3的時候解壓縮,因此MP3只能在電腦上播放,不能在音響裡面播放。

Ogg Vorbis是一個開放原始碼且免版權的音樂格式,它其實是由Ogg與Vorbis這兩個部份所組成的,Ogg是一種特殊的音樂格式,它可以 將影像資料流與聲音資料流包在一起,就像是 Apple的Quicktime。而Vorbis則是一種可將聲音來源加以壓縮的編碼軟體。目前Ogg Vorbis的音質已足以匹敵MP3的音質,加上Ogg Vorbis是開放原始碼而且免費,不管是Linux下的xmms或是Windows下的Winamp都已支援Ogg Vorbis的音樂格式,顯示Ogg Vorbis是一個前景備受看好的網路音樂標準。

第四部份、建構學員學習檔案資料夾

  • 選擇我的電腦→D槽→新增資料夾名稱為【社大多媒體】,在【社大多媒體】資料夾中再新增資料夾名稱為【學員姓名】

第五部份、實際體驗,上網下載音樂後,利用Windows Media Player來欣賞

四、本週課程實作成果發表、綜合討論與學員學習心得分享(30分鐘)

http://www.hyuckfans.com/aiselo/no_OLYMPUS_SPRING.wmv

http://myweb.hinet.net/home8/bbm/kusoscom/kusos.com.297.nv.wmv

五、參考資料及延伸閱讀書目

  1. 電腦生活與網際網路介紹(89a1302)

  2. 各種聲音檔案簡介

  3. 青草湖社區大學E化工作坊 青草湖社區大學 

  4. 青草湖社區大學風動電腦研習社教案 鄭錚樺


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