音频采样率越高越好吗（音频采样率转换软件）

对于高采样率（即高于44.1kHz的采样率，如96kHz甚至是192kHz）是否会对音频的质量产生显著的改善一直存在着很大的争议。很多人认为，没有必要用这么高的采样率。然而有一些人则坚定的认为更高的采样率能让声音听起来更好。到底哪种说法是对的？我们将在本篇文章中进行讨论。

剧透一下：答案是两个说法都对 – 如果您不想进一步阅读下面的文章，可以直接跳过，去听音频小样。

我用96kHz的采样率录制过不少经典的音乐。根据我的经验，如果使用96kHz采样率来录制音频，在回放时，没有人能够确切地分辨出，到底播放的是96kHz采样率的音频，还是播放的是经过转换（采样率转换为44.1kHz）的音频。但是，我还是发现了使用不同的采样率的音频之间（比如44.1kHz或96kHz（图1），或者是96kHz与192kHz）存在的比较明显的差异。

图1：在录音时，有各种采样率可以供您选择，但是96kHz是否能够体现出优势，答案并不一定。

这个音频小样使用的是预设synth clav（基于脉冲波）的两个measures，以44.1kHz渲染（渲染是指：将文件经过处理生成最终数字输出的整个过程，在DAW中，通过export或者bounce来创建音频文件）。之后，两个measures被渲染到96kHz，两个measures被渲染到192kHz。所有这些音频文件都以44.1kHz进行回放。我想在您听过它们之后，您会同意我刚才说的，它们之间的差异并不小。

差异如此明显的原因是，像虚拟乐器还有amp sim这样的信号源产生了能够干扰音频采样频率的谐波，这会造成失真，被称为折叠失真（也叫叠象失真，混淆失真，混叠）。当录制直接接入音频接口的音频源时，不会产生这种现象，因为接口具有过滤器，用以防止这些谐波进入计算机。但计算机内部产生的声音却依然是个问题。

让我们来讨论一些理论问题：数字系统可以在使用低于采样率一半的频率时（这称为奈奎斯特限制 – 例如，44.1kHz的音频的奈奎斯特限制是22.05kHz）依然保证音频的准确性。如果虚拟乐器的插件产生的谐波高于此频率 – 例如是40kHz – 您听到的不会是40kHz的声音，您将听到的是频率降低到低于时钟频率时（在这种情况下为4.1kHz）产生的折叠失真。因此，折叠失真就会出现在可听范围，但是却与原始信号没有关联，而且听起来通常都相当的糟糕。

会多糟糕？

幸运的是，这个问题并不常见。它主要出现在比较陈旧的虚拟乐器和amp sim上。并不是所有的插件都会产生折叠失真，其中的原因有四个：

声音的谐波不够强，或者说是失真不大，因此不能够产生足够高的频率，也就不会干扰到project的时钟信号。插件或者host本身可以在内部进行过采样，这就意味着就插件而言，其采样率高于project的采样率。因此，任何的折叠失真都将发生在音域之外。project的采样率足够高，可以提供与过采样相同的环境。插件本身带有适当的防失真滤波功能。

现在许多的虚拟乐器和amp sim都能够做到过采样，或者至少有过采样以供选项，所以可能您会以为这个问题已经得到了妥善的解决 – 大部分情况确实如此（图2）。但是，过采样也是存在局限性的，尤其是对虚拟乐器来说。

图2：IK Multimedia AmpliTube 4可以在单块效果器，前置放大器和/或放大器中使用过采样。

虽然有些乐器可能会使用2倍的过采样，但这样做可能仍不足以消除脉冲波等谐波丰富的音源的折叠失真 – 因此对过采样乐器再次进行过采样是一个改善声音的办法。此外，过采样的插件的声音质量将受到采样率转换算法的质量的影响。他们必须工作在real time模式下，然而，offline的解决方案不受该约束的影响。

过采样也会消耗更多的CPU资源。幸运的是，通过软件上的设置，您可以选择某个插件是否使用过采样，如果您的CPU已经不堪重负，您可以在录制时关闭过采样以尽量缩小延迟，然后在混音的阶段将过采样打开，此时延迟不会造成太大的问题。

天啊！难道我现在必须要用高采样率来录制音频？

这可不一定，接下来我就会讲解如何以较低的采样率进行录制，但是却能够获得高采样率才有的效果。这是很实用的技巧，因为以更高的采样率进行录制会有一些难以避免的缺点：

96kHz采样率的音频所占用的存储空间是44.1kHz采样率的音频的两倍。以96kHz采样率进行录制会占用更多的计算机资源，并让您可以使用的音轨数量减少。采用高采样率进行录制并不一定能提高音质。

在录制时，我通常会采用44.1kHz的采样率和24 bit的解析度，这样可以保证我的计算机能够平稳的运行，projects也不会占用太多的存储空间（当然，如果客户希望使用其他的采样率，我也会满足他们的要求）。但是，因为对乐器和处理器来说，使用96kHz的采样率会更有优势，您可以使用下面所说的变通方法（通过上采样）用较低的采样率获得较高采样率才有的优势。

请注意，对于那些已经存在折叠失真的音频，无法使用上采样的方法。如果对已经产生折叠失真的音频提升采样到96kHz，只会再现已有的失真。这个方法仅适用于在计算机中创建的音频。同样的道理，通过计算机的音频接口录制的上采样音频也不太可能有音质上的提升，因为音频接口本身已经限制了信号的频率范围，所以不会有谐波干扰时钟频率。但是，有些人认为以96kHz采样率录制的虚拟乐器听起来会比用44.1kHz录制的更好，事实可能确实如此 – 正如您刚刚所听到的，差异可能会非常明显。

解决方案1：暂时更改采样率

如果一个project仅包含虚拟乐器而没有音频，您可以暂时将project的采样率提高，比如提高到96kHz甚至更高。如果您可以将音频接口的采样率调整为新的值，那么您只需要对那些会受益于高采样率的乐器轨道进行渲染。这样就能够以更高的采样率将它们转换为音频，因此不会出现任何的折叠失真。在渲染完这些声音后，您可以将project的采样率更改为原始值，44.1kHz或者48kHz。怎么样，这个方法不难操作吧。

在您将采样率调低回44.1kHz时，不会失去上采样所带来的好处，因为以更高的采样率进行渲染消除了音域内可能产生的所有折叠失真 – 再以44.1kHz播放音域内的声音时是不会有任何问题的。

解决方案2：创建一个临时的project

如果音频已经录制完成了，想要再更改它的采样率就没那么容易了。因此，解决方案1中的方法就无法实现了，但是在这里我会给您提供另一个非常简单且安全的方法。假设一个project的采样率是44.1kHz，而且虚拟乐器的MIDI轨道已经录制完成了，但是尚未被渲染成音频，在这种情况下，如何对虚拟乐器进行“提升采样”？

保存虚拟乐器预设项，因为在步骤6中我们会调用这个预设项。确保驱动乐器的MIDI剪辑能够在project开始时就启动。如果需要，您可以在其中添加一些空白或者伪数据。导出用来驱动乐器的MIDI片段。关闭当前的project。使用更高的采样率创建一个新的project，比如使用96kHz甚至更高的采样率。插入先前使用的虚拟乐器，然后加载在第一步中存储的预设项。导入MIDI片段，从头开始，然后将其指定给乐器轨道。从乐曲的开头开始对乐器轨道进行渲染。导出渲染的音频，然后关闭这个project。使用44.1kHz的采样率再次打开最初的project。导入渲染好的音频，您的录制软件应该会在导入时就将采样率转换到44.1kHz，并用它来作为乐器的音频，不要使用在44.1kHz采样率的project中渲染的乐器音频。

使用amp sim时的过程与之类似的，不同之处是要保存amp sim的预设项，将驱动模拟器的音频文件扩展到project的开头，然后在高采样率的project中进行渲染。

最后的一些感想

值得注意的是，以更高的采样率或使用上采样的方法录制的乐器（或amp sim），可能并不一定会带来您想要的结果。在一个研讨会上，我在电子合成器上对一个demo进行了上采样，但大多数的人却更喜欢有折叠失真的版本，原因是经过上采样产生的声音并不符合人们的预期，它表现的更亮一些。然而，使用不同的合成器，对amp sim进行上采样，结果是大家都认为使用了上采样的版本听起来要好得多。

虽然上采样并不能解决所有问题，但是没有它的话可能会造成非常多的麻烦。对于许多合成器来说，使用上采样不会带来明显的改变 – 但是对于某些合成器来说，使用上采样会让您得到更清晰的声音，有时这个差异会非常巨大。就像我们一直强调的，请用您的耳朵来判断一段声音是不是好。

关键是，现在您多了一种选择，您可以继续使用现在的带有失真的声音，也可以选择使用（通过本文的方法所获得的）乐器原本的声音，这一切都取决于您的喜好。毕竟，失真并不一定是一件可怕的事情 – 想象一下，如果没有它，有多少吉他手会失业！