即使採樣率足夠高,大多數樂器從理論上來講也是幾乎不可能。

比如說鋼琴的一個琴鍵按下去時,產生的聲音包括弦的基頻和各個泛音(1)、琴錘敲擊到弦的聲音(2)、不是基頻整倍數的其它頻率的振動(3)、與基頻和泛音產生共振的其他弦的聲音(4)。其中 1 和 4 是長音,2 和 3 是僅在音頭短暫出現的,這個音頭對樂器音色也有很顯著的影響。如果你嘗試錄下樂器的頻譜,會發現很多樂器發聲的那一瞬間會出現一個頻率範圍很寬(有時近乎全頻譜)的雜訊,隨後衰減到幾條泛音線,那個雜訊就是音頭。

通過一個單音還原其它音高的話只能是把這個音頻拉長或縮短,然而以上只有 1 這種簡單振動是可以這樣還原的,2、3 與弦的頻率關係很小,4 的振動和每一條其他的弦都有關。此外,這些聲音還會經過琴的共振腔體發生共振,不同頻率在腔體中的響應也不同,這些都是無法通過一個單音就能計算出來的。

不過有一些簡單的管樂器(包括口哨)發聲幾乎只有上面的 1,這種樂器還是可以大致模擬一下的。


目標是還原物理樂器真實的音色的話:

如果沒有任何其他信息,只能獲得一個音的詳細頻譜,那麼正確還原其他音的音色可以認為是完全不可能的事,因為你根本不知道他在不同音高下的音色變化趨勢。

如果給聽一下幾個音或者是一個你聽過的樂器,然後給你其中一個的詳細頻譜,在你的耳朵敏銳程度足夠高且對音色記憶力近乎完美的前提下,正確還原其他音的音色非常困難且不可能完美,因為絕大部分樂器在不同音高下的音色變化並非線性,例如管樂在泛音切換點、弦樂在換弦時音色都會發生一次跳躍性突變,即時你知道他的跳躍點在哪,也不知道他的跳躍幅度,除非把這些點的音色信息都提供給你,那就不符合題目的本意了,要知道,對於鋼琴、口琴馬林巴這樣一個音一個發聲體的樂器,每一個音都是一個跳躍點,都可能為了改善發音特性做一些設計優化,導致音色過度不太平滑,例如鋼琴的低音會比高音減少弦數,且低音纏絲,高音無制音棉氈,口琴則會在一些低音簧片上額外增加配重塊。你必須知道他從哪開始改變弦數,開始纏絲,怎麼纏,否則線性推算出來的音色就會和實際樂器表現不同。

目標是創造出符合這個音色的音列,而不管原本樂器的音色的話:

完全可以實現,而且可以幾乎沒有難度。不過音色可能比較怪異,且在採樣率較低的情況下,低音容易出現音色粗糙。人為調整可以明顯改善,但也會大幅增加製作難度。

其實現實中,可以選擇對音色等方面變化相對單一的樂器逐一採樣,並加入一定的人工處理,其他樂器更適合分析特性進行波形建模。前者技術門檻較低但是對樂器特性要求很高,大部分樂器做出來效果極差,而且儲存音源也很費空間。後者要做到能聽很不容易,但優化餘地非常大,適用性也豐富。


謝邀,我也不知道。有些樂器不同音音色差距略大,不僅僅是音高低也就是音準的問題,好比一個人說一個字,沒法完全準確地推測他讀其他字的特點。


謝邀,我猜題主想說的應該是採樣sampling。從這個角度上說,能還原,但是有限制,最大的限制就是採樣率。

採樣指的就是錄下一個聲音,並把它放進採樣合成器中。通過一定的設置,讓這個聲音的音高能隨著我們輸入的音高信號的變化而變化。這個技術已經出現了很久,在各種商業音樂中已經大量使用了,包括所有的電鋼/數字合成器等。

而開頭所說的限制,就是在於錄音工程和採樣合成器的工作原理上。其實這整個過程和我們拿手機拍照和處理很類似,所以以下我會拿拍照來做例子,方便理解。

目前我們錄音的原理,是將現實中的聲音以很快速的速度切成小塊後,在電腦中再拼接成一個完整的波形信號。就像手機拍照用像素點拼成一張完整圖片一樣。在手機拍照中,像素很大程度上決定了照片的清晰程度與好壞,那麼在錄音中,這個就叫做採樣率sample rate

目前通用的採樣率,有44.1khz(CD音質,含義就是每秒採樣44100次),48k, 88.2k, 96k, 192k等。在往上還有384k和768k,但是能達到這水平的設備就不多了。

在手機照片上,如果我們要看到圖片更細節的地方,要把照片放大。如果這時候的像素不夠高,照片就會開始糊了。

在採樣合成器中,將原採樣的音高移高,就像把照片縮小,反之就像放大。(當然原採樣的時長也會跟隨這個過程而伸長/縮短,如果要維持一樣要使用剪輯手段,例如循環等)如果我們在採樣的時候用了採樣率不足夠高,那麼在原採樣音高下降很多的時候,就會聽到失真,聲音變樣了。採樣率越高,能改變的音高範圍就越大。

不過,想要解決這個限制的方法也很容易,就是累一點,那就是:

多采幾個樣!最好多到根本不用挪音高!

(關於採樣率的一些問題,可以參見我的另一個回答:)

音效卡的192kHz採樣率有何意義? - huang jiayi的回答 - 知乎

音效卡的192kHz採樣率有何意義??

www.zhihu.com圖標

以上。


按滑音啊 可以的 等音歐品移調 古箏移調麻煩


沒看懂,描述清楚點行嗎


謝邀。對音頻技術略知一二,但研究不深,簡單說一下我的見解:

音色隨音高變化不大的樂器很容易實現,改變音高就行了。而音色隨音高變化較大的樂器,找出其共振峰的變化規律,應該不難實現。


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