44.1kHz 与 48kHz:哪个是最好的采样率?

44.1kHz 与 48kHz,这是音频的最佳采样率

多年来,44.1kHz 一直是音频采样率的黄金标准。这个数字烙印在了任何涉足音乐制作、音频工程甚至 CD 刻录的人的脑海中。但是,随着音频技术的所有进步,是否终于该放弃 44.1kHz 并采用更高的采样率,如 48kHz、96kHz 甚至 192kHz?

在本文中,我们将分解采样率的真正含义,探讨 48 kHz 与 44.1 kHz 的争论,并帮助您确定录音、混音和母带制作的最佳采样率。所以喝杯咖啡,安顿下来,让我们开始吧!

采样率到底是什么?

好了,让我们把它分解成基本部分。音频中的采样率是每秒拍摄模拟信号(声波)快照并将其转换为数字信息的次数。它以千赫兹 (kHz) 为单位,这意味着当您看到像 44.1kHz 这样的数字时,它指的是每秒 44,100 个样本。

现在,您可能想知道为什么这个数字很重要。将声音视为连续的波。当我们将其数字化时,我们基本上是将其切成碎片并以数字方式重新组装。您获取的切片(或样本)越多,原始模拟声音的数字表示就越准确。这就是为什么理论上较高的采样率会提供更多细节。

为什么 44.1kHz 成为标准

在 1980 年代初期,当索尼和飞利浦共同开发光盘 (CD) 时,他们需要一个能够捕获人类听觉整个可听范围(大约 20Hz 至 20kHz)的标准采样率。根据 Nyquist-Shannon 定理,他们知道他们需要的采样率至少是他们想要捕获的最高频率的两倍,这使得他们的采样率至少为 40kHz。

但为什么是 44.1kHz 而不是 40kHz?这就是历史和技术限制相遇的地方。在早期,他们使用录像机来存储音频,44.1kHz 是在美国(每秒 30 帧)和欧洲(每秒 25 帧)工作的数字,用于每行录制三个样本。瞧!44.1kHz 成为标准,并在接下来的几十年里一直存在。

但是越高总是越好吗?

许多现代 DAW(数字音频工作站)和音频接口支持远高于 44.1kHz 的采样率,例如 48kHz96kHz 甚至 192kHz。但在开始调高设置之前,在选择最佳采样率进行录制时,需要考虑一些事项。

1. 收益递减法则

人耳通常只能检测到 20Hz 到 20kHz 之间的声音。44.1kHz 的采样率已经超过了这个范围(它捕获高达 22.05kHz)。因此,如果您将采样率提高到 96kHz 或 192kHz,您现在捕获的频率将远远超出大多数人甚至可以听到的频率。

那么,您会听到差异吗?在大多数情况下,不,不是真的。从技术上讲,较高的采样率可以捕捉到更多的细节,但除非您正在处理高保真度至关重要的极端时间拉伸、声音设计或存档工作,否则通常难以察觉。

2. CPU 和存储成本

更高的采样率需要更多的处理能力和存储空间。如果您以 192kHz 录制,您的文件大小会膨胀,并且您的 CPU 必须更加努力地工作。这可能会降低大型项目的系统速度,这意味着微小的保真度增益可能无法证明额外负载的合理性。如果您正在处理数十个轨道,将 44.1kHz 转换为 48kHz 或更高可能并不总是最佳选择。

3. 抗混叠滤波器和过采样

较高采样率的隐藏好处之一是它们如何处理抗锯齿。当高频信号 “折叠” 回音频范围时,就会发生混叠,从而导致失真。更高的采样率将这些失真推入听不见的频率,从而获得更清晰的结果,尤其是在极端饱和或时间拉伸过程中。

也就是说,许多现代插件和 DAW 在内部使用过采样,模仿更高采样率的好处,而实际上不需要增加会话的采样率。换句话说,您可以继续在 44.1kHz 或 48kHz 下工作,同时仍然可以获得更高保真度的一些好处。

你应该用 48kHz 录音吗?

让我们谈谈 48kHz,这个采样率已经悄悄地成为专业视频制作的标准。它是电影、电视和 DVD 音频的首选采样率,因为它在与视频帧速率同步方面提供了更大的灵活性。

对于大多数音频专业人士来说,以 48kHz 录制人声或乐器是一个可靠的折衷方案。它捕获的高频内容比 44.1kHz 多一点(高达 24kHz 对 22.05kHz),而不会对您的 CPU 或存储造成太大压力。此外,如果您的工作注定要用于视频(甚至用于 YouTube)或电影,那么从一开始就以 48kHz 工作是有意义的。

位深度

采样率和位深度

采样率决定了每秒采样音频的频率,而位深度是指在每个样本中捕获的信息量,特别是动态范围或音频振幅(响度)的细节级别。

标准位深度包括 16 位24 位和 32 位浮点数,位深度越高,动态范围越大,就越能降低噪声或失真的可能性。采样率位深度的组合最终会影响录音和混音的整体质量。

将 44.1kHz 与 24 位相结合进行音乐制作通常足以满足大多数录音和混音任务。但是,如果您正在从事需要更高精度的项目(例如视频制作播客电影配乐),则选择 48 位或更高的 24kHz 可以提供更好的音频质量,而不会牺牲处理能力或存储空间。

超声波频率的问题

更高的采样率确实会带来意想不到的后果:超声波频率。虽然人耳听不到这些频率,但它们可能会意外地与模拟播放设备交互。例如,高频内容可能会导致放大器或其他设备失真,这些设备不是为处理 20kHz 以上的频率而设计的。

这就是为什么在通过模拟系统播放时,以 192kHz 等采样率工作有时会导致更糟糕的结果。超声波内容实际上可能会干扰设备的性能,从而导致可听范围内的失真和伪影。

最佳采样率

现在我们已经介绍了技术方面,让我们讨论一些更具体的采样率使用案例:

  • 最佳音频采样率: 44.1kHz 或 48kHz 足以让大多数项目产生高质量的音频。
  • 录制人声的最佳采样率: 根据整体项目设置,人声可以以 44.1kHz 或 48kHz 有效录制。
  • 最佳录音采样率: 44.1kHz 或 48kHz 适用于一般录音。但是,48kHz 通常是视频录制的首选。
  • 最佳混音采样率: 为了保持一致性,通常以录音的采样率 44.1kHz 或 48kHz 进行混音。
  • 母带处理的最佳采样率: 大多数工程师使用 44.1kHz 或 48kHz 进行母带处理,除非项目需要更高的速率。
  • 流媒体的最佳采样率: Spotify 和 Apple Music 等流媒体平台使用 44.1kHz 作为流媒体的标准采样率。
  • 播客的最佳采样率: 播客可以以 44.1kHz 有效录制和制作,因为人声不需要更高的频率。
  • 视频的最佳采样率: 冒着重复的风险,视频的最佳采样率是 48kHz,因为它与视频帧速率同步良好并提供最佳音频质量。

那么,是时候放弃 44.1kHz 了吗?

简短的回答:不,但是......

对于大多数音乐制作人工程师播客创作者来说,44.1kHz 仍然是一个不错的选择。它是音乐流的默认设置,非常适合大多数音频应用程序。

也就是说,48kHz 正变得越来越普遍,尤其是对于涉及视频或专业音频工作的项目。这是质量和处理能力之间的极好平衡。如果您的工作注定要用于高保真环境或涉及大量操作和音频编辑(如声音设计),那么升级到 96kHz 或更高可能是有意义的。

最终,最佳音频采样率是最符合您项目需求的采样率。无论您选择 44.1kHz 还是 48kHz,请相信您的耳朵、工作流程和设备会为您提供指导。归根结底,您的听众不会评判数字或技术规格;他们将沉浸在您提供的声音的质量和情感中。

       
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