各种采样率从哪来？

5300240

各种采样率从哪来？
我们最近有篇文章，叫做“为何音频工程师避免使用高采样率？”，Jay Tei在其评论中说到：

“我们当中的有些人还记得那些采样率转换质量比如今糟糕很多的时代。我们更趋向于以最终交付成品时的采样率来进行录制工作。”

Alan Hardiman引用了Bob Katz在《母带处理》（第三版，第23章）中的内容，意为不同采样率下音频内容被重现的质量，是与数模转换器中的低通滤波器斜率有关的。

“处于人耳听觉上限处的、较为陡峭的低通滤波器，会与耳蜗滤波产生交互，出现使人耳感知为瞬态响应损失的预回声现象，导致声音的锐利度或清晰度有所下降。”



以上只是两个例子，但毫无疑问，在数字音频的早期，采样率转换和抗混叠滤波器并不像今天这般优秀。所以为了获得质量提升，比起在各种采样率之间进行转换，使用成倍数关系的采样率才是更有意义的。据我们了解，正是这些限制，才使之产生了44.1/88.2/176.41kHz和48/96/192kHz这些采样率。



根据原始素材还是已有内容制作？
另一种决定制作过程中所使用何种技术的因素在于，你所工作的内容是否本身就是44.1kHz或48kHz的。直到最近，在音频后期制作领域中，尤其是电视，大多数的内容都是48kHz的。在这一点上，是否值得使用更高的采样率和位深是值得商榷的。然而，对于专辑的录音和混音工作，如果大部分素材都来源于高质量的录音棚，那么使用更高的采样率和位深还是有很多好处的。

如今，随着储存成本的降低，以及抗混叠滤波器和采样率转换质量的极大提升，96kHz/24Bit的格式已经成为了相当主流的格式，所以它是有意义的，它并不需要考虑最终成品交付的采样率如何，但这一点在过去是需要被注意的。



为何大家不使用更高的采样率？
我们2019年调查了将近2000名录音和混音方面的专业人士与爱好者，只有1/5的人说自己会使用44.1kHz/48kHz以上的采样率进行录音和混音工作。调查人群分为两组，即专业组和业余爱好组，但无论在哪一组中，他们都主要使用44.1kHz或48kHz的采样率来进行录音。

在调查的评论中，mattjhuber说：

“（高采样率所带来的）保真度的提升太小了，并不值得消耗更多的计算机性能和储存空间。”

而Joel. d则给出了有趣的观点：

“我已经厌倦了此类讨论，所以我这次尽量不那么尖锐。问题在于，大多‘专业人士’现在已经不够专业了。恕我直言，当今行业中的大部分人都是白痴，他们既不管价格也不管结果，永远无法看到或理解用最好的方式去做事的这种态度。”

但毫无疑问，这样确实是有好处的，而且比起以前要好实现得多，随着计算机的逐代更替，已经足以满足激增的处理需求，并承载更高采样率的内容，而且现在的储存设备在空间越来越大的情况下价格依旧亮眼。正如“Joel.d”在我们调查的评论中继续说到的那样：

“插件在96kHz时听起来会好很多，尤其是混响的尾音，那差别简直是一个天上一个地下。什么？你还没体验过？那就快去试试吧！”

在此文评论中，“为何音频工程师避免使用高采样率？”的作者Michael Carnes解释地非常好：

“真相是，任何乐器在所有频率区域都会有明显且急剧的变化。在许多情况中（如钢琴、打击乐），这种变化是非常快、非常强的，在20kHz以下可以被人清晰地识别到。44.1kHz的滤波器只会较为平滑地表达出这些变化，但高频处的采样点数量并不足以忠实地捕捉到声音的这些变化特点。有些结果的相位会发生轻微偏移，而有些结果会导致乐器的表现与原先不符。如果将上述结果通过混响或IIR滤波器（无限脉冲响应），则此种不准确性会被成倍放大。高采样率会使进入麦克风的声音有更好的表达（有很多声音是超过20kHz的），并且会减少声音多次进出滤波器时累计出现的问题。”

现在的争论焦点在于，既然所有的成品都要以44.1kHz进行出版，那我们为什么还要浪费（如今非常便宜的）储存空间呢？答案是这样的，使用较高的采样率时，哪怕你后面要再降低采样率，也不会导致滤波器和混响中出现累计加剧的问题。你只会让那些频率内容变得更加平滑罢了。

我用44.1kHz的采样率工作了好多年，可能这里很多人的说法我都有经历过。但我意识到自己只是在重复别人的观点罢了，并没有自己亲自验证过真伪。所以我后来决定用96kHz的采样率录制了一场室内音乐会。那时我已经50岁了，身体弱得一根羽毛都能把我碰倒。现在我70岁了，192kHz已经成为了我在任何现场录音中的标准。这在以前是绝对难以想象的。

5300240

在抗混叠滤波器和采样率转换尚未成熟的情况下，数字音频也依然要比模拟音频在许多方面优秀得多。