家庭录音的采样频率选择建议

家庭录音采样频率选择建议
采样频率(Sampling Frequency)指每秒钟取得声音样本的次数,采样频率
越高,声音的质量也就越好。采样频率的单位用赫兹(Hz)表示,当然,KHz就
代表"千赫兹"。对于我们常用的音频录音和回放而言,按时钟发生器分(晶振),采样频率通常会使用如下两个阵容:(一)22系列(小数点暂时忽略):典型的有:11025Hz、22050Hz、44100Hz、88200Hz、176400 Hz(二)24或49系列(小数点
暂时忽略):典型的有:48000Hz、96000Hz、192000 Hz其中,第一阵容中:11025Hz、22050Hz多用于电话、语音、部分游戏音乐等场合;44100Hz则是早
期的CD标准;88200Hz、176400 Hz则多用于符合CD标准采样频率整数倍的母
带处理,它们是为了方便CD标准整数倍数字音频转换而被迫制定的采样频率。
而第二阵容中:48000Hz符合标准HD音频规格;96000Hz符合Full HD音频规格;192000 Hz符合Super HD音频规格。这三种采样频率都符合HD Audio高
清音频规格标准。(中国高清音频网有更权威的介绍)应用方面:48000Hz多用
于形如AC-3、DTS多声道编码以及基础的音频混流(包含AC97)等等方面;
96000Hz、192000 Hz则多用于高清专业音频录音以及高清音频回放(包含HDCD、DVD-Audio、蓝光DVD等)。马上出来的HDTA也支持(甚至超过)高清音频标准。
其中,同种阵容的采样频率的转换中,属于整数倍转换,那么:(1)44.1KHz转
换成88.2KHz,得到的88.2KHz的文件,但音质不能达到88.2KHz品质,而和
原来44.1KHz一样;(2)88.2KHz转换成44.1KHz,音质就降到44.1KHz级别;(3)48KHz转换成96KHz,得到的是96KHz的文件,但音质不能达到96KHz品质,而和原来48KHz一样;(4)96KHz转换成48KHz,音质就降到48KHz级别;但是,如果是不同阵容的采样频率的转换,属于非整数倍转换,那么,无论怎样转换,不管从高到低还是从低到高,都会明显降低质量,而且得到的新文件的质量比
原始文件的质量更低。比如:(1)44.1KHz转换成48KHz,得到新的48KHz文件,而这个新文件的音质不但达不到48KHz,而且比原来的44.1KHz文件音质还差;反之亦然。(2)96KHz转换成44.1KHz,得到新的44.1KHz文件,这个新文件音
质明显下降到比44.1KHz还差的级别(连44.1KHz都不如)。(3)96KHz和
88.2KHz互相转换、192KH和176.4KHz互相转换,都会明显下降质量。也就是说,不论在何时何地,请尽量避免非整数倍采样频率的转换,不管从高到低还
是从低到高,都应该避免这样做。当然,非整数倍转换时,不同的转换设备所
转换造成的损失不同。如果非要使用非整数倍转换时,请选择高质量的重采样
处理设备(通常都很贵)进行操作。就目前专业录音行业而言,因为44.1kHz是
早期为了CD这个不成熟的格式而制定的标准,因此近几年绝大多数录音棚并没有都使用第一阵容的采样频率,而使用第二阵容的采样频率(48KHz、96KHz、
192KHz)进行录音;而只有少部分落后的录音棚还在使用第一阵荣的采样频率(44.1KHz、88.2KHz、176.4KHz)进行录音。也就是说,第一阵容中的44.1KHz、88.2KHz、176.4KHz采样频率已经逐步被专业录音行业淘汰,也许您会说:"什么,我们的CD标准已经淘汰啦?"。对,目前的专业录音行业,已经逐渐不再照顾我们沿用了多年且古老的的CD音频规范,而是向上照顾HD音频规范。因为,将来的音乐载体(包含HD视频载体),都采用HD音频标准。当然,老的CD标准照样执行,但是他们将以无奈的兼容方式去执行(下面会说到)。那么,以前的CD规范的音频制作,是如何进行的?1.以往模拟和数字混用的棚中,采用16Bit 44.1KHz录音和混音,而母带处理时可能直接使用,也可能还向上整数倍采样后,经过模拟母带处理设备进行处理,最后又转换为数字格式,还要向下采样
变回CD标准。也就是说,母带处理有模拟设备,也有数字设备,制作过程在不断的AD、DA变换中进行。2.以往的纯数字录音棚中,采用24Bit 88.2KHz录音混音或者采用24Bit 176.4KHz录音混音,母带处理时,直接采用24Bit
88.2KHz或者24Bit 176.4KHz进行处理(比如:线性均衡、多段动态处理等),
处理完成后,进行整数倍向下采样,降为44.1KHz采样频率,同时向下降低位
深(24Bit将为16Bit)再进行抖动处理(Dither)以填充量化失真。很显然,传统的CD制作流程,都是为CD唱片服务,不能兼顾HD高清音频标准。如果要兼容HD音频标准,就要进行非整数倍重采样去"由低变高"的"变成HD",但这样不但不能保证原来的品质,反而会降低品质(比如:176.4KHz转换为192KHz会降低
音质),连原始母带的音质都达不到了,显然,专业音频制作是不会做如此蠢事。于是,他们的最终作品,也只能符合传统的CD唱片标准。而现在的完全专业数字录音棚中,则不再按CD标准的规范录音、混音以及母带,而是优先使用HD
音频规范。即:采用24Bit 48KHz、24Bit 96KHz、24Bit 192KHz三种规格进行录音,当然,24Bit 48KHz是一些小的录音棚使用,因为他们的处理器资源有限。而大的录音棚,都清一的使用24Bit 9
6KHz和24Bit 192KHz进行录音。那么,这样的录音规范,有什么好处?1.符合HD音频标准,这也是将来的主流
标准,制作出的成品,可以直接应用于HDCD、DVD-Audio、蓝光唱片、数字音
乐下载业务、数字对媒体播放机业务。2.完全照顾数字影视视频业务,多声道
电影视频都会采用HD音频规范。包括移动便携数字视频设备都用它。3.完全照顾消费性音频播放业务,比如:因特尔HD-Audio音频标准,AC97音频编码解码,便携MP3/mp4/电话/游戏机最高音频质量播放。目前,专业录音行业的最
高质量标准就是:24比特定点位深、192000 Hz采样频率,简称"24Bit/192KHz。"。当然,将来这个标准依然会继续提高,向32Bit 384KHz进发也是可能的。
那么,如今还要兼容CD标准的唱片,该怎么办?显然,录音棚绝对不会因为为
了照顾CD标准唱片而重新使用44.1KHz、88.2KHz、176.4KHz这几种淘汰的采
样频率进行录音(因为不能照顾主流的HD音频节目),而依然会使用48KHz、
96KHz、192KHz采样频率进行录音。由于CD音频标准必须使用16bit 44.1KHz
才能被播放机播放,那么48KHz、96KHz、192KHz采样频率显然不能符合要求,因此,录音棚就在母带处理环节采用如下妥协的办法:1.母带处理时,依然按
48KHz、96KHz、192KHz采样频率进行处理,处理到最后,将使用"采样频率转
换器"进行重采样,而且这个重采样是非整数倍变换,因此会带来失真,为了尽可能减小失真,他们会使用运算能力很高的SRC处理器进行重采样处理。2.母
带处理时,为照顾CD标准,依然要降低位深,也就是将24比特降低为16比特,前面已经说过,高位深将为低位深,必然会出现量化失真。因此,为了填充这
个失真,他们会使用抖动处理器(Dither)在最后的节目中加入特定的"噪音"去"
填充"量化失真。于是,如今的CD标准唱片,都会经过如上两个环节进行处理,而以上两个环节都是为了妥协CD标准而进行的无奈之举。实际上,现在的CD
唱片市场上卖的产品(正版),最低级别的通常都是HDCD唱片,你买唱片时都会发现基本上都是HDCD标识,也就是一张激光唱片包含两种音轨:普通CD音轨
和HDCD音轨。其中CD音轨记录16比特44.1KHz信号(这是这张唱片的兼容内容,照顾早期的CD播放机),HDCD音轨则记录24Bit 96KHz信号(这才是该唱
片的主要内容)。普通的CD播放机只能播放CD音轨信号,而HDCD音轨则需要HDCD播放机才能播放(实际上现在的绝大多数DVD播放机都能播放HDCD,而现
在的电脑则更没问题了。)本文是谈"家庭录音的采样频率选择",而貌似我前面写的内容,都是废话,寒.,不过,那些还是有必要写的吧?那么,下面具体谈
谈我们家庭业余录音,该如何选择采样频率。我们家庭用户的声卡,最低规格
的是AC97规范,当然,如今的最低AC97规范的集成声卡,都是AC97 2.3规格
以上的标准。最低规格AC97规范的集成声卡的最佳工作模式是16Bit 48KHz,
而且AC97 Code(AC97音频编码解码器)的输入和输出,都是以16Bit 48KHz标
准进行处理。如果AC97 Code接受到非48KHz的信号,会在驱动层或者
Windows KernelMix层进行重采样,其中:当进入AC97 Code的信号是48KHz
整数倍采样频率的信号时,比如96KHz等,会进行同步整数倍重采样,这样的
重采样因为是整数倍变换,因此音质能保持原来的质量(但不会提高质量)。当
进入AC97 Code的信号是48KHz非整数倍采样频率的信号时,比如44.1KHz等,会进行异步非整数倍重采样,那么,问题就来了,非整数倍重采样会严重降低
声音质量,因此,当使用AC97 Code集成声卡播放符合CD标准44.1KHz的节目
或者以44.1KHz标准进行录音时,都会出现非整数倍重采样失真。当然,为改
善这个问题,一些音频播放器如"Foobar2000和千千静听等",开始使用播放器
内置的高品质异步非整数倍重采样处理器实现实时重采样,也就是在音频流到
达声卡之前,就通过那些高品质的SSRC转换成标准的48KHz整数倍频率以取代
驱动或Windows KernelMix那种糟糕的重采样算法。因此,我们使用符合AC97
规范的产品播放44.1KHz整数倍采样频率的节目时,请在"Foobar2000和千千
静听等"播放器开启它们的重采样功能,当然,开启后,CPU占用会变高。然而,上面的方法,只能对付播放,那么录音呢?假如去使用44.1KHz整数倍的采样频
率又是个头疼问题了,因为您一旦录制为44.1KHz,而实际上就已经经过了
44.1KHz---48KHz---44.1KHz变换,也就是说,你用AC97规范声卡录到音频软
件内的东西,得到带有重采样失真的素材。因此,我只能很遗憾的建议普通的
家庭用户,请您在录音时,务必使用48KHz(或其整数倍)的采样频率进行录音。这样就可以避免上面那个问题。那么,位深该如何选?关于位深要多少比特,就
看您的集成声卡能达到多少位深了。假如您的集成声卡是普通的AC97 CODE,
那么请使用16Bit位深进行录音;假如您的集成声卡是符合因特尔HD-Audio音
频标准的CODE,那么则可以适当使用24bit位深;由于HD-Audio音频标准的
集成声卡不仅支持24Bit位深,还支持至少96KHz以上的采样频率,因此您不
妨尝试使用24Bit 96KHz进行录音。如果电脑速度慢跑不动多轨的96KHz采样
频率的话,可以用24Bit 48KHz规格进行录音。总之,家庭集成声卡用户,最
保守的录音规格建议如下:16Bit 48KHz(不支持HD-Audio的集成声卡)24Bit
48KHz(支持HD-Audio的集成声卡)如果您使用的是高档的HD-Audio集成声卡,
还可以尝试24Bit 96KHz录音。那么,如果是使用独立多媒体声卡(非专业)声
卡的用户,该如何选择呢?您根据您的多媒体声卡所支持的最高录音级别进行选择,比如说:如果您使用创新SBLive!四声道和5.1声道的版本声卡,您应该
选择16Bit 48KHz规格进行录音;如果您使用创新SBLive!24Bit 7.1、Audigy、Audigy2、2ZS、Audigy4、X-Fi;乐之邦的莫邪II、玲珑III豪华版;
德国坦克中端产品等等.,您都可以选择24Bit 96KHz规格进行录音,当然,如果电脑跑不动的话,可以降为24Bit 48KHz进行录音;(PS:创新民用声卡自身缺点中的ASRC问题可暂时不用去管)如果您使用专业声卡,不管是PCI声卡还
是USB、1394专业声卡,您都应该选择24Bit位深,而采样频率方面,根据您
专业声卡能力和电脑的速度酌情选择48KHz或96KHz。而至于192KHz采样频率,我不推荐家庭用户使用,除非您的电脑运算速度达到了双路扣肉至强(如:XEON 5160两枚)以上级别。目前有很多翻唱爱好者、同人音乐、业余音乐团队或组合、同人广播剧、同人游戏音乐等等爱好者论坛,这些爱好者之间都互相合作
而制作音频节目。如果制作节目是多个人通过互联网互相合作完成的话,我建
议这些圈子的朋友们都使用16Bit 48KHz标准进行录音和制作,这样可以兼顾
所有人。当然,如果您的团体的所有成员的设备都达到24Bit位深的话,那么
都建议使用24Bit 48KHz以上标准进行录音和制作。实际上,现在出的集成声
卡大多数都是HD-Audio规范,因此即使是集成声卡,我们都可以大胆使用
24Bit 48KHz这个规格进行录音,但最后导出发布成品时,可以酌情降低位深
为16Bit,但采样频率建议保持48KHz,这样可以照顾所有数字设备(如MP3随
身听等只能支持16Bit)。那么,为何不用44.1KHz标准,我们要制作CD怎么办?关于这个问题,您可以在我前面开头说的那堆废话中到答案。总之,本文的中心思想以及提倡的目的就是:不论您是何种目的,不管是业余制作还是专
业制作,在录音时,都建议使用48KHz、96KHz、192KHz这一组采样频率规范中的其中一种进行录音和制作。而不必要去照顾已经淘汰了的CD标准44.1KHz。
最后,为了照顾坚持制作CD的朋友,推荐几个工具:(一)软件名称:Voxengo
r8brain(免费软件)软件类别:音频软件(独立的重采样处理器)软件地址:简单介绍:Voxengo r8brain分为免费版(Free)和收费版(Pro),当然我们用免费版
就已经足够用了,它是一个高品质的离线式采样频率转换器,当我们需要非整
数倍重采样时(比如48KHz---44.1KHz、或者96KHz--44.1KHz的转换),就可以
用这个工具去重采样,可以尽可能的避免音质有大的损失。这个工具可以给
24Bit 48KHz、24Bit 96KHz用户在最后母带处理转换为16Bit 44.1KHz CD标
准带来方便。当然,这个工具对重采样方面有优势,而对降低位深方面,能力
就弱一些,因为抖动模块能力不强。(二)软件名称:iZotope RX Advancd(商业软件)软件类别:音频软件(独立的综合处理器)软件地址:这里不提供盗版软件介绍:iZotope RX Advancd是iZotope RX的高级版,高级版的iZotope RX只
能独立运行,不能作为VST插件使用。独立运行的iZotope RX Advancd包含了

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标签:采样   音频   频率   录音   标准   进行
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