什么是音频失真？

8921900

在音频领域，失真指的是波形从其原始状态和形状所发生的改变。常见的失真形式包括谐波失真、噪声、互调失真（intermodulation distortion）、相位失真和抵消，以及位深度失真（bit-depth distortion，即降低音频位深度而导致的失真，也就是我们熟悉的bit-crusher效果。——译者注）——所有这些失真形式都会因多种变量而有很大差异。


% Z7 y& G/ g8 O 一段音频信号的频谱图。
音频失真可以有多种形式，并且具有广泛的定义。

从技术上讲，由于失真是对波形从其原始状态的改变，几乎每一种音频处理形式都是一种失真。如果你在对信号进行均衡处理，你就在改变波形的形状；如果你在添加混响，你也在改变波形的形状：依此类推。

3 o, L' U) M7 H) o0 O
5 [1 |$ m5 B9 i. `2 ~; U使用均衡器对信号进行处理，就会改变波形的形状和频谱。（图片来源：Sage Audio）

) s( F; L/ m& ]1 V由于音频失真被定义为对波形形状的改变，因此从技术上讲，几乎所有的音频处理都可以被视为一种失真。
, H( ]  X5 r" @# B! C# d. V4 v
然而，当我们提到失真时，我们首先想到的通常是谐波失真，因为这是与失真概念最常联系在一起的声音类型。不过，要记住的是，失真无处不在，存在于每一种处理形式中，即使是数字处理中最干净的形式也不例外。

6 q  b1 z0 c% F+ P* c% j) S
! X# R- S; O  ?: x使用TubeDriver这样的放大器插件，可以为信号添加谐波失真。（图片来源：Sage Audio）
+ ]$ V5 K0 D9 I4 i4 k7 J  w! ?
' L% Q4 P! ]& M* W例如，当信号经过模→数（A到D）转换，或者从模拟格式转换为数字格式时，会产生一些小的失真。
' m+ q- E3 C' a5 j
1 K* e/ k- f6 f* n由于数字系统的信号幅度是由比特决定的，而比特是有限的（比如16位或24位的录音），而模拟信号理论上可以占据无限多的数值，因此数字录音在原始信号和数字化信号之间会存在一些微小的不准确之处。


图解量化失真。图例：绿色——原始信号，黄色——量化后的信号，红色——量化噪声。（图片来源：Sage Audio）

数字录音中，原始信号（模拟信号）与数字化（或量化）信号之间的这种差异被称为量化失真（quantization distortion），它本质上是一种噪声。尽管这种失真在24位或32位录音中极其微小，但它仍然是失真。
8 N1 x2 a( y' q% t, ?8 ]: G
总之，无论我们能否感知到，失真几乎出现在音频处理或再现的每一个环节。
. Y* i* O: |7 o1 J
& n6 P7 G, U8 U: x) G. z/ p, l: D9 g8 c失真还有许多其他形式（如前面所列举的），但要一一介绍它们需要花费不少时间。所以，目前只需要知道，失真的定义非常宽泛，因此它适用于音频处理中的许多现象。
( U4 |- C3 M2 n/ @! H5 K' @
4 s" y3 k, N7 s+ v" P
9 x% S% M- v0 o7 K# o互调失真：当两个或多个不同频率的信号同时通过一个非线性系统（如放大器或传输介质）时，由于非线性作用，信号之间相互调制而产生新的频率成分，这些新频率成分不在原始信号中，从而导致失真。
. X* f5 r# Y* r0 @- a. d, ]相位失真：音频信号的相位关系发生改变，导致信号波形的形状、时间特性发生变化。典型表现是音频模糊或不自然。
" O( ]7 e( l) `$ q* @  X位深度失真：因降低音频位深度，使音频采样的动态范围出现损失，导致失真。也就是我们熟悉的bit-crusher效果。

liuyung

音频失真

8921900

欢迎支持