Bureà Church音源樣本及采樣頻率與量化位數(shù)

Bureà Church音源樣本[1]
這是一架由Hammarbergs于1967年為瑞典Bureà教堂建造的管風(fēng)琴,2010年用1臺M-Audio Microtrack Il和2個(gè)Studio Projects B1 condenser microphones.錄制的樣本,采樣:96KHz,24bit。
管風(fēng)琴的原型參數(shù):3層手鍵盤,1層腳鍵盤,33音栓,手鍵盤56鍵,音域C-g3;腳鍵盤30鍵,音域C-f1

GrandOrgue音源文件
2.13G,樣本采集:16位,44.1kHz,3層61鍵手鍵盤(Huvudverk (I)/Sv?llverk (II)/Br?stverk (III))和1層32鍵腳鍵盤。[2]
簡約界面(4×3 modernized),33個(gè)音栓,3個(gè)聯(lián)鍵音栓及Tremulant,一個(gè)踏板,60個(gè)全局記憶按鈕。

擴(kuò)展界面(Extended AGO version),63個(gè)音栓,8個(gè)聯(lián)鍵音栓,3個(gè)Tremulant,2個(gè)踏板,30個(gè)全局記憶按鈕,每層鍵盤8個(gè)記憶按鈕。
特別說明的是,腳鍵盤上有一個(gè)32'Kontrabasun音栓,整套音源應(yīng)該是GrandOrgue里音栓和鍵盤數(shù)最多的一個(gè)了。[3]

數(shù)字音頻文件
最主要概念:采樣頻率和量化位數(shù),可以通俗地理解成采樣頻率是橫坐標(biāo),數(shù)值越大,橫向分布的采樣點(diǎn)就越多,量化位數(shù)是縱坐標(biāo),數(shù)值越大,縱向分布的聲音響度越多越細(xì)致。
用拍照的例子來理解“采樣”更為合適?,F(xiàn)實(shí)生活中的風(fēng)景不會(huì)是一個(gè)一個(gè)的點(diǎn)構(gòu)成的,而照一張照片其實(shí)就是在現(xiàn)實(shí)生活中“采”1200萬個(gè)“樣”,以此構(gòu)成了一張1200萬像素的照片。采樣就是取某個(gè)區(qū)域的顏色近似值。
采樣頻率(sampling rate)[4]
采樣:相當(dāng)于在聲波形上“采集樣品點(diǎn)”,在錄音上就是采集最小單位時(shí)間(1/44100秒)內(nèi)聲音的近似響度。
人耳能分辨出的最高音頻率是20KHz,也就是每秒振動(dòng)兩萬次。為了覆蓋人能聽到的頻率范圍,采樣頻率至少要達(dá)到20KHz。
奈奎斯特-香農(nóng)采樣定理(Nyquist-Shannon sampling theorem)告訴我們,數(shù)字信號的采樣頻率要比模擬信號大兩倍以上才能得到更真實(shí)的信號,否則會(huì)失真。因此擴(kuò)大兩倍后即要大于40KHZ。又因?yàn)楣こ躺系囊恍V波處理、加之采樣頻率要為50和60的公倍數(shù)(50和60取決于電視每秒的幀數(shù)),因此采樣頻率基礎(chǔ)被定為了44.1KHz。
采樣頻率即聲音每秒被分割的次數(shù),如44100Hz,即聲音一秒鐘被分成了44100份。采樣頻率越高,獲得的聲音質(zhì)量越好,占用的空間也就越大。
量化位數(shù)(位深度,bit depth)
量化位數(shù)表示聲音的響度大小被分成了多少份,單位是比特(bit)。如16bit,那么這個(gè)音頻文件表示2^16-1種響度,即65535。其中這個(gè)“減1”是因?yàn)?響度存在導(dǎo)致“2^16”無法均勻分布在0的兩側(cè)。去掉一個(gè)響度后,就能對稱分布在0的兩側(cè)了。
爆音
與錄音設(shè)備采用的靈敏度有關(guān),如果設(shè)備能錄到的最大聲音是50分貝,而實(shí)際聲音是60分貝,那出來的聲音就失真了。只要把錄音設(shè)備的靈敏度調(diào)低,比如能錄到的最大聲音是75分貝,那60分貝的聲音就能錄進(jìn)去了。
不管靈敏度如何,量化位數(shù)相同,比如都是16,就意味著50分貝和75分貝下的兩個(gè)錄音響度都是被分成了65535份。
CD音質(zhì)
指44.1KHz,16bit的音頻文件音質(zhì),即所謂HiFi,高保真。
MP3
一種有損壓縮方式,去掉音頻中部分的高頻。一般的歌曲中,高頻部分其實(shí)并不多,比如鋼琴能發(fā)出的最高頻率不到5000Hz,人聲在80-1000Hz的范圍內(nèi)。一般的手機(jī)和耳機(jī),無損和mp3是聽不出有什么區(qū)別。
發(fā)高燒音質(zhì)
Mastering-Quality-Sound(大師音質(zhì),iriver提出的標(biāo)準(zhǔn))和High-Resolution Audio(高解析度音頻,Sony提出的標(biāo)準(zhǔn)),指音質(zhì)超過“CD音質(zhì)”的無損音樂,采樣頻率可以到88.2KHz、192KHz、甚至384KHz(CD音質(zhì)的近8倍),量化位數(shù)可以到32bit甚至64bit。
其實(shí)錄音棚出來基本就是這樣的格式,只是一首幾分鐘的歌曲輕輕松松過200M,太大了……為了滿足大眾的需求,出版商還是會(huì)將其壓縮到CD音質(zhì)后發(fā)行。
形象地說如果16K的視頻圖像,大眾擁有的電視80%為4K或以下,電視臺會(huì)選擇最高4K輸出,那么即使我有8K或16K的電視,接收到的視頻信號也只是4K信號。
再聊Hauptwerk和GrandOrgue
針對Burea_church,GrandOrgue的采樣是44.1KHz,16bit,Hauptwerk是96KHz,24bit。
通俗的說在GrandOrgue上我們聽到是CD音質(zhì),而Hauptwerk上是無損音質(zhì)(姑且這么說吧,不確切)。
前面說過人耳聽覺頻率最高可以達(dá)到20000Hz,而最低是20Hz。但由于個(gè)人保養(yǎng)和年齡的關(guān)系,一般25歲以上的人,超過18000Hz的聲音都聽不到,中年或上了歲數(shù)的人甚至?xí)陀?2000Hz。聽障人士則低于8000Hz。
只從音源品質(zhì)來說,選擇Hauptwerk會(huì)比GrandOrgue接近原音很多,前提是搭配足夠好的聲音輸出設(shè)備,而且聽力甚好。如果只有普通的音箱耳機(jī)或聽力一般,其實(shí)Hauptwerk與GrandOrgue并沒有太大區(qū)別。
記得保護(hù)好耳朵,給好馬要配上好鞍哦!
參考資料
[1]?Bure? Church的Hauptwerk采樣參數(shù)數(shù)據(jù)源于https://www.contrebombarde.com/concerthall/organs/view_organ/,GrandOrgue采樣參數(shù)數(shù)據(jù)源于https://sourceforge.net/p/ourorgan/samplesets/
[2] 手鍵盤比真琴56鍵音域增加了,腳鍵盤32鍵也增加了。不知是用數(shù)字合成還是移植了其它音源的聲音。
[3]擴(kuò)展版不僅手腳鍵盤都擴(kuò)大了音域,音栓也增加了30個(gè)之多,同樣沒看到詳細(xì)說明來處。
[4] 采樣頻率與量化位數(shù)相關(guān)概念參考百度百科-采樣頻率及360個(gè)人圖書館“解密數(shù)字音樂,什么程度才是無損音質(zhì)”(2018-02-22,作者求知_時(shí)光)