上篇文章中，我們總結(jié)了高采樣率對(duì)于抵抗混疊效應(yīng)的作用，并提到了實(shí)際應(yīng)用中的抗混疊濾波器的基本原理。本篇文章將繼續(xù)這個(gè)內(nèi)容。

2.?使用采樣器制作音色時(shí)的高采樣率

有了抗混疊濾波器和適當(dāng)高的采樣率，我們總算讓我們的錄音在人耳可聽范圍內(nèi)保持足夠干凈了。但是這還沒夠。

?因?yàn)椴粌H在錄音的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生高于奈奎斯特頻率的聲音?；煲綦A段也會(huì)。?

第一個(gè)最簡單的，變調(diào)。眾所周知，變調(diào)就是改變歌曲的頻率，同時(shí)用某種算法確保時(shí)間不要變化。后者是各個(gè)廠商的秘密武器，各有各的辦法，不在討論范圍。?

變調(diào)如果在合理范圍內(nèi)還好，如果在條件限制下（甲方爸爸要求你一定用某個(gè)版本的伴奏，而且要升高6個(gè)半音，且沒有預(yù)算重新扒譜，等等），硬要變調(diào)，就會(huì)出現(xiàn)頻率問題。?舉個(gè)例子：

要怎么樣才能確保變調(diào)之后能盡量保護(hù)頻率呢？更高的采樣率可以容許更多的聲音信息，即使是原本不可聽的頻率，通過降調(diào)之后也可以聽到。?

當(dāng)然，在高端的制作中一般不會(huì)遇到這種降調(diào)的事情。但是有一個(gè)領(lǐng)域卻是躲不開的——采樣器。?

著名的Native Instruments公司的采樣引擎Kontakt就是一個(gè)例子。雖然發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有很多音色廠商開發(fā)了高質(zhì)量的采樣音源，做到多數(shù)情況下不靠變調(diào)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)采樣的音調(diào)變化，但是在一些普通的采樣器中，是真的一個(gè)采樣用給所有琴鍵的所有力度。

甚至也有制作人只用一個(gè)采樣就做成了一個(gè)樂器（說的就是我），在不重要的段落中可以用，但是一旦作為主奏就原形畢露了。?

用方波舉個(gè)例子。讓我們看看高低采樣率的音頻的頻譜，以及經(jīng)過變調(diào)后的特性：

方波只是一個(gè)例子，代表著具備豐富諧波的各類采樣，實(shí)際的音頻采樣如果有效頻率遠(yuǎn)超過24kHz的話，建議用更高的頻率進(jìn)行采樣，從而獲得更多的處理空間。?

3.?混音時(shí)的過采樣

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在音色制作的過程中，我們也會(huì)觸碰到采樣率的邊界。?

提一個(gè)小問題：什么樣的操作會(huì)引入原本不存在的頻率呢？?

變調(diào)、非線性放大、激勵(lì)器、壓縮器都會(huì)產(chǎn)生新的頻率。它們通常會(huì)產(chǎn)生原本頻率的整數(shù)倍的新的頻率，也會(huì)由于兩個(gè)不同頻率的波形互相調(diào)制而產(chǎn)生互調(diào)失真，總之這些新產(chǎn)生的頻率稱為諧波（Harmonic）。（諧波的產(chǎn)生又是一個(gè)大坑要填）

非線性放大會(huì)產(chǎn)生諧波失真。最典型的例子就是電吉他的失真放大器。理論上諧波失真是可以延展到無窮高的頻率的。當(dāng)然失真效果器的設(shè)計(jì)中也有低通濾波器的存在，用于減少高頻失真信號(hào)，那部分不好聽。

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聽聽看原始信號(hào)的頻率是如何被延伸的：

電吉他DI信號(hào)和失真效果

正是因?yàn)橹C波失真可以覆蓋到無限高的頻段，所以所有飽和、失真類效果器，都有必要配備抗混疊處理，通常就是用過采樣的方法。看看iZotope Ozone Exciter的處理吧：?理想情況下，諧波失真應(yīng)該是往上增加倍頻的，如下：?

當(dāng)信號(hào)不進(jìn)行過采樣，則混疊的信號(hào)非常明顯：?

來聽聽看混疊會(huì)對(duì)聲音產(chǎn)生什么影響：

1. 原始音頻是一段正弦波：

2. 有過采樣的失真處理，可以聽到清晰的高頻部分

3. 沒有過采樣處理，產(chǎn)生了混疊?；殳B導(dǎo)致高頻部分減少，低頻部分渾濁。

警惕混疊給聲音帶來的污染！這種音色可能某些時(shí)候可以接受，但是多數(shù)情況下產(chǎn)生的結(jié)果并不理想，它并不像諧波失真那樣干凈，也不帶有音樂性，實(shí)際上是會(huì)對(duì)低頻信號(hào)產(chǎn)生干擾的。而且一旦頻率受到污染，則原始音頻無法再次還原。??

另外，壓縮器中也存在非線性放大，對(duì)一個(gè)1000Hz的正弦波使用Purple Audio MC77壓縮器進(jìn)行壓縮，可以形成1000Hz整數(shù)倍的諧波序列：

可見，一些效果器的處理，本身就會(huì)產(chǎn)生新的高頻信號(hào)，這部分信號(hào)是效果器特性的源泉。很多時(shí)候，就是因?yàn)檫@些諧波的存在才讓聲音更加好聽——但是我打賭你不想聽到這些諧波又被混疊到低頻區(qū)域。

因此很多插件內(nèi)部會(huì)提升采樣精度，做2倍甚至4倍的上采樣，處理完后再經(jīng)過一個(gè)抗混疊濾波器輸出不帶混疊的聲音。?畢竟這些聲音處理原本是在硬件中進(jìn)行的，硬件走的全是模擬信號(hào)，不存在采樣、混疊一說，這也是早期很多人認(rèn)為數(shù)字插件存在“數(shù)碼味”、沒有模擬的聲音那么好聽的原因之一。當(dāng)然，現(xiàn)今隨著信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)性能的提升，這些問題已經(jīng)不像當(dāng)年那么尖銳，Mix In The Box已經(jīng)是很常見的混音方式。

本文作者：艾夫

音樂制作人、編曲人、混音師、艾楽音樂工作室主理人、華中科技大學(xué)光電信息專業(yè)碩士。