即使采样率足够高,大多数乐器从理论上来讲也是几乎不可能。

比如说钢琴的一个琴键按下去时,产生的声音包括弦的基频和各个泛音(1)、琴锤敲击到弦的声音(2)、不是基频整倍数的其它频率的振动(3)、与基频和泛音产生共振的其他弦的声音(4)。其中 1 和 4 是长音,2 和 3 是仅在音头短暂出现的,这个音头对乐器音色也有很显著的影响。如果你尝试录下乐器的频谱,会发现很多乐器发声的那一瞬间会出现一个频率范围很宽(有时近乎全频谱)的杂讯,随后衰减到几条泛音线,那个杂讯就是音头。

通过一个单音还原其它音高的话只能是把这个音频拉长或缩短,然而以上只有 1 这种简单振动是可以这样还原的,2、3 与弦的频率关系很小,4 的振动和每一条其他的弦都有关。此外,这些声音还会经过琴的共振腔体发生共振,不同频率在腔体中的响应也不同,这些都是无法通过一个单音就能计算出来的。

不过有一些简单的管乐器(包括口哨)发声几乎只有上面的 1,这种乐器还是可以大致模拟一下的。


目标是还原物理乐器真实的音色的话:

如果没有任何其他信息,只能获得一个音的详细频谱,那么正确还原其他音的音色可以认为是完全不可能的事,因为你根本不知道他在不同音高下的音色变化趋势。

如果给听一下几个音或者是一个你听过的乐器,然后给你其中一个的详细频谱,在你的耳朵敏锐程度足够高且对音色记忆力近乎完美的前提下,正确还原其他音的音色非常困难且不可能完美,因为绝大部分乐器在不同音高下的音色变化并非线性,例如管乐在泛音切换点、弦乐在换弦时音色都会发生一次跳跃性突变,即时你知道他的跳跃点在哪,也不知道他的跳跃幅度,除非把这些点的音色信息都提供给你,那就不符合题目的本意了,要知道,对于钢琴、口琴马林巴这样一个音一个发声体的乐器,每一个音都是一个跳跃点,都可能为了改善发音特性做一些设计优化,导致音色过度不太平滑,例如钢琴的低音会比高音减少弦数,且低音缠丝,高音无制音棉毡,口琴则会在一些低音簧片上额外增加配重块。你必须知道他从哪开始改变弦数,开始缠丝,怎么缠,否则线性推算出来的音色就会和实际乐器表现不同。

目标是创造出符合这个音色的音列,而不管原本乐器的音色的话:

完全可以实现,而且可以几乎没有难度。不过音色可能比较怪异,且在采样率较低的情况下,低音容易出现音色粗糙。人为调整可以明显改善,但也会大幅增加制作难度。

其实现实中,可以选择对音色等方面变化相对单一的乐器逐一采样,并加入一定的人工处理,其他乐器更适合分析特性进行波形建模。前者技术门槛较低但是对乐器特性要求很高,大部分乐器做出来效果极差,而且储存音源也很费空间。后者要做到能听很不容易,但优化余地非常大,适用性也丰富。


谢邀,我也不知道。有些乐器不同音音色差距略大,不仅仅是音高低也就是音准的问题,好比一个人说一个字,没法完全准确地推测他读其他字的特点。


谢邀,我猜题主想说的应该是采样sampling。从这个角度上说,能还原,但是有限制,最大的限制就是采样率。

采样指的就是录下一个声音,并把它放进采样合成器中。通过一定的设置,让这个声音的音高能随著我们输入的音高信号的变化而变化。这个技术已经出现了很久,在各种商业音乐中已经大量使用了,包括所有的电钢/数字合成器等。

而开头所说的限制,就是在于录音工程和采样合成器的工作原理上。其实这整个过程和我们拿手机拍照和处理很类似,所以以下我会拿拍照来做例子,方便理解。

目前我们录音的原理,是将现实中的声音以很快速的速度切成小块后,在电脑中再拼接成一个完整的波形信号。就像手机拍照用像素点拼成一张完整图片一样。在手机拍照中,像素很大程度上决定了照片的清晰程度与好坏,那么在录音中,这个就叫做采样率sample rate

目前通用的采样率,有44.1khz(CD音质,含义就是每秒采样44100次),48k, 88.2k, 96k, 192k等。在往上还有384k和768k,但是能达到这水平的设备就不多了。

在手机照片上,如果我们要看到图片更细节的地方,要把照片放大。如果这时候的像素不够高,照片就会开始糊了。

在采样合成器中,将原采样的音高移高,就像把照片缩小,反之就像放大。(当然原采样的时长也会跟随这个过程而伸长/缩短,如果要维持一样要使用剪辑手段,例如循环等)如果我们在采样的时候用了采样率不足够高,那么在原采样音高下降很多的时候,就会听到失真,声音变样了。采样率越高,能改变的音高范围就越大。

不过,想要解决这个限制的方法也很容易,就是累一点,那就是:

多采几个样!最好多到根本不用挪音高!

(关于采样率的一些问题,可以参见我的另一个回答:)

音效卡的192kHz采样率有何意义? - huang jiayi的回答 - 知乎

音效卡的192kHz采样率有何意义??

www.zhihu.com图标

以上。


按滑音啊 可以的 等音欧品移调 古筝移调麻烦


没看懂,描述清楚点行吗


谢邀。对音频技术略知一二,但研究不深,简单说一下我的见解:

音色随音高变化不大的乐器很容易实现,改变音高就行了。而音色随音高变化较大的乐器,找出其共振峰的变化规律,应该不难实现。


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