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贡献者：angelazhang 浏览：849次 创建时间：2015-06-23
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音源
音源，即音色资源，总共分为两大类。第一类群是硬体音源，呈现方式以电子乐器最为常见，内部硬体拥有庞大的声库支持，一般来说拥有市面上最杰出音色采样；第二类群是软体音源，此类音源要在电脑上的MIDI介面运行，需要有宿主软体的支持，常见格式为VST，由宿主载入使用，音色优劣单纯以开发商采样水准决定，公正的评鉴，优秀的音源可以达到以假乱真的效果。
目录
1音源定义
·概要
·分类
·两层含义
2音源基础
3MIDI
·音源
·音源分类
·建议
·FM
4硬音源
5发展
1音源定义
概要
从字面意思理解就是声音的来源，即声音来自何方。它主要把声音完全准确地表现出来。
分类
分为两种形式，外置式，它不受声卡的制约，声音的质量能很好地保存下来，但是成本要求很高。内置式，也称音源字卡。就是声音的源头，没有音源，用音响系统还原声音也就无从谈起。
两层含义
音源的另一层含义，是指播放音源载体的设备。时间上连续、而且幅度随时间连续变化的讯号称为模拟讯号（例如声波就是模拟讯号，音响系统中传输的电流、电压讯号也是模拟讯号），记录和处理模拟讯号的音源就是模拟音源，例如磁带/卡座、LP/LP唱机。模拟音源记录和处理的讯号是声音（准确地说应该是从声音转换而来的电讯号）的本来面目，可以直接用传统的放大器放大，处理起来方便直接；数码音源记录、处理的都是0和1排列组合形成的抽象二进制数据流，非常不直观。声波是模拟的，不能直接为数码音源使用，必然通过转换设备转为数字讯号，才能记录在数码音源载体上。播放时，数码音源设备读出的数据不能直接由传统的放大器放大，必须先转换为模拟讯号才行。可见，数码音源讯号处理过程要复杂得多。但数码音源优点很突出：信噪比和动态范围远胜模拟音源，讯号经多次复制和多个传输环节后质量不下降，这一点模拟音源无论如何也办不到。
2音源基础
什么是音源？音响系统常用的音源有哪些？
顾名思义，音源就是声音的源头，没有音源，用音响系统还原声音也就无从谈起。
音源有两层含义，一是指记录声音的载体，只有先把声音记录在某种载体上，才谈得上用音响设备把载体上的声音还原出来，这些载体是音响系统中声音的来源，所以叫音源。常见的音源载体有CD（小型激光唱片）、盒式磁带、LP（密纹唱片）等，现在又出现了DVD-A（音频DVD）、SACD（超级音频CD）等更先进的新型载体。上述载体中，磁带是可以反复录放的，也就是说，使用者可以更改磁带上的内容，而其他载体的讯息由工厂一次性灌制在里面，无法再改变。当然，随着电脑的日益普及，最早为电脑工业设计的CD-R/CD-RW光盘逐渐进入音响领域，用CD-R/CD-RW就可以自己录制讯息，不象CD只有工厂出来的录音成品。
什么叫模拟音源和数码音源？主要区别？
时间上连续、而且幅度随时间连续变化的讯号称为模拟讯号（例如声波就是模拟讯号，音响系统中传输的电流、电压讯号也是模拟讯号），记录和处理模拟讯号的音源就是模拟音源，例如磁带/卡座、LP/LP唱机；时间上不连续、幅度只有0和1两种变化的讯号称为数字讯号，记录和处理数字讯号的音源叫做数码音源，例如CD/CD机、DVD-A/DVD-A播放机、SACD/SACD播放机等。
模拟音源记录和处理的讯号是声音（准确地说应该是从声音转换而来的电讯号）的本来面目，可以直接用传统的放大器放大，处理起来方便直接；数码音源记录、处理的都是0和1排列组合形成的抽象二进制数据流，非常不直观。声波是模拟的，不能直接为数码音源使用，必须通过转换设备转为数字讯号，才能记录在数码音源载体上。播放时，数码音源设备读出的数据不能直接由传统的放大器放大，必须先转换为模拟讯号才行。可见，数码音源的讯号处理过程要复杂得多。但数码音源优点很突出：信噪比和动态范围远胜模拟音源，讯号经多次复制和多个传输环节后质量不下降，这一点模拟音源无论如何也办不到。
为何数码音源能有这么出色的性能呢？关键在于数字讯号中只有0、1两种状态，无论外界干扰有多强，只要不影响到对0、1这两种逻辑状态的识别，最后都可以通过整形电路将干扰去除，100%的复原原始讯号。而模拟讯号的讯息就直接承载在幅度变化上，如果受到一点外界干扰，幅度就可能变化，讯息也就失真了，这种讯息的损伤是永久性的，无法再修复。
CD的规格如何？
CD的规格是索尼和飞利浦公司联手制定的。声音讯号采用44.1kHz的频率采样，每个采样点进行16bit量化，然后以LPCM（线性脉冲编码调制）方式编码成数字讯号，数字讯号用模压的办法保存在特制的盘片上，做成CD片。CD片的片基一般用塑料制作，其中一个表面为模压的讯号层，讯号层上有一个个压出来的坑点，这些坑点就代表了0、1两种讯息。讯号层之外再镀上一层极薄的铝膜（也有镀金的），用于读取讯号时加强激光反射。CD片有两种尺寸，最常见的一种直径为12cm，数据容量650MB，大约存储74分钟音乐；另一种称为Mini CD，直径8cm，数据容量大约185MB，能存储20分钟左右的音乐。
取样、取样率、量化、量化精度等的含义？
取样也叫采样，是把连续的模拟量用一个个离散的点来表示。显然，取样点需要足够密集，才能很好地表达原始模拟讯号的特征。每秒钟取样的次数叫取样率，CD的取样率为44.1kHz，表示每秒钟取样44100次。
所谓量化，通俗地说，就是度量采样后离散讯号幅度的过程，当然，度量结果用二进制数来表示。量化精度是就是度量时分级的多少，好比一把尺子上刻度划分的多少，显然，分级越多度量结果便越精确。CD的量化精度为16bit（16位二进制数），换算为十进制，分级数等于65536（216）。也就是说，以CD的标准，可以分辨出1/65536级的幅度变化。问题来了，如果讯号的幅度变化比1/65536级还小呢？答案很简单：量不出结果，就象用精细到1mm的尺子去量一根头发的直径一样。量不出结果就没有数据，将来还原成模拟讯号时就会形成背景噪声，专业术语叫量化噪声。量化噪声是数码音源信噪比提高的主要限制，对于CD规格，假设最强讯号为一个单位，噪声大小就是1/65536个单位，因此信噪比为65536（216），即96dB。
CD规格定为16bit/44.1kHz有什么根据？
先说44.1kHz取样率的来由，这是根据著名的“乃奎斯特取样定理”得出的结果。“乃奎斯特取样定理”说：在模拟讯号数字化的过程中，如果保证取样频率大于模拟讯号最高频率的2倍，就能100%精确地再还原出原始的模拟讯息。音频的最高频率为20kHz，所以取样率至少应该大于40kHz，为了留一点安全系数，再考虑到工程上的习惯，CD标准最终选择了44.1kHz这个数值。
16bit又怎么来的呢？在量化精度一问的解答中已经说过，量化精度和最终的信噪比有着直接的联系，当初制定标准时，一个主要的出发点就是要获得尽量高的信噪比。飞利浦的工程师倾向于14bit，他们认为14bit已经能获得84dB的信噪比（20log214），比起模拟音源60dB左右的最高值已经有了质的提高。但崇尚规格至上的索尼工程师认为14bit无论如何也不够，坚持16bit的提议，最后索尼的提议获得通过。为什么不用更高的量化精度？比如20bit、24bit？因为更高的量化精度意味着更大的数据量，CD的存储容量已经不够了。
16bit/44.1kHz、24bit/192kHz的含义？
两组数字分别是CD和DVD-A的规格，斜线前的数字表示量化精度，斜线后的数字表示取样率，详见量化精度和取样率的解答。
A/D转换、D/A转换、ADC、DAC的意思？
A/D转换=模拟/数字转换，意思是模拟讯号转换为数字讯号；D/A转换=数字/模拟转换，意思是数字讯号转换为模拟讯号；ADC=模拟/数字转换器，DAC=数字/模拟转换器。
什么是超取样？超取样有何作用？
超取样是CD机中采用的一种技术，用于提高放音质量。CD片上的数据讯号被读出后，通过DSP电路的插值处理，将44.1kHz的标准取样率提升一倍到数倍，这就是超取样。为什么要超取样呢？这涉及到D/A转换之后的噪声滤除问题。数码讯号经过D/A转换之后，会在音频频带以外的高端产生一个镜象频带，这是一种噪声，必须用低通滤波器滤除，否则经过非线性器件后会折回到音频频带内，对放音效果产生很大的破坏。该镜像噪声频带的位置和取样频率有关，频率越高，镜像频带就离音频频带越远。对于标准取样频率来说，必须用衰减十分陡峭的滤波器才能滤掉靠近音频频带的镜像噪声。但衰减陡峭的滤波器很难设计，相位失真很大，难免会影响到音频频带的高端部分，使音质下降，这就是早期的CD机数码味比较重的重要原因。如果采用超取样，就可以把镜像噪声推到远离音频频带的位置，这时只需要衰减平缓的低通滤波器就行了，设计难度大大降低，相位特性得以改善，使放音质量获得显著的改善。
什么是HDCD？
高解析度CD，是美国太平洋微音公司在现有CD格式的基础上推出的一种“增强型CD”，它利用CD格式中富余的存储容量来记录扩展讯息，使声音的解析度提高到20bit。HDCD可以在普通CD机上播放，但要获得20bit的解析度，机器需要具备HDCD解码线路。
什么是MD？
Mini Disc（迷你磁光盘）的缩写，索尼公司开发的一种数码音乐媒介，象磁带一样可以反复录放，但因为采用数码工作方式，没有磁带复制后音质下降的问题。MD的音质稍逊于CD，这是因为MD使用了ATRAC（适应性转换声学编码）有损压缩编码方式，而CD的PCM讯号是不压缩的，没有损失。MD目前在随身听上获得了比较成功的运用。
DVD-A、SACD、CD的区别？
DVD-A称为音频DVD，是DVD家族的一个分支，它的物理规格和普通视频DVD相同，单面单层的数据容量约为4.7GB，但DVD-A只存储声音或者声音加静止画面，不存储活动视频影像。DVD-A的数据格式采用了跟CD相同的LPCM线性脉冲编码调制方式，但取样率和量化精度都比CD高得多。当存储多声道音乐时，DVD-A的取样率为96kHz，存储双声道音乐时取样率高达192kHz，重放的频宽最高可达96kHz。量化精度在各种情况下均为24bit，因而拥有144dB的超高动态范围（每一比特对应6dB动态）。
SACD称为超级音频CD，是索尼公司开发的新型高质量数码音乐格式，其性能与DVD-A相当，远胜传统CD。但SACD的数据格式不同于DVD-A，是索尼公司开发的DSD直接数据流格式。
DVD-A、SACD跟现在的CD机兼容吗？我现在的CD片会不会被淘汰？
DVD-A片无法在CD机上播放，但SACD片可以，因为SACD是双层结构，高密度的DSD讯号层在里面，表面还有一层内容完全相同的普通CD讯号层，可以被CD机读取。现在面市的DVD-A、SACD播放机几乎都可以播放CD，即使将来CD逐渐被DVD-A和SACD取代了，现在投在CD上的心血也不会白费。
什么是杜比降噪系统？
杜比降噪系统是美国杜比实验室为磁带录音机开发的电路，在几乎不损害原始讯号质量的前提下，用于降低磁带固有的背景噪声（咝咝声）。杜比降噪系统有好几种类型：杜比A用于专业录音设备，降噪量20dB；杜比B和杜比C用于民用录音设备，例如盒式磁带录音机和卡座，降噪量分别为10dB、20dB；杜比S是杜比实验室为民用录音设备开发的高性能降噪系统，降噪量高达24dB。
3MIDI
MIDI音源
音源
通俗的讲，音源就是一架电子琴。比如YAMAHA的，ROLAND的等等。
大家都知道，不同的电子琴都拥有自己的音色采样。比如YAMAHA的钢琴和ROLAND的钢琴就不一样。
电脑里也是这样的，每块声卡有自己的音色库，在A声卡上制作的MIDI拿到B声卡上，只要不是一个厂家出的，90%播放效果与A声卡上不同。
为了解决这个问题，Microsoft在WinMe后统一使用Roland GS音源，如果您在安装完WinMe(Win2K,WinXP,Win 2003)后不需要手动安装声卡驱动，一般就会默认地使用了Rorland GS音源。同时，如果在控制面板中查看声音与多媒体设置的MIDI输出，会看到Microsoft GS Wavetable标志。
所以现在网上流传的MIDI，不少是基于这一款音源的。
音源分类
发展到现在，音源大体上分为硬音源与软音源。
所谓硬音源，通常指声卡本身把音色库集成在芯片上，回放时直接播放，基本不占用系统资源（比如CPU）。它的优点是速度快，没有延迟；缺点是不统一，基于A声卡做的MIDI不在A种声卡上播放将大失所望；再有就是价格不一，好的声卡价格高高在上，比如SB LIVE系列。总不能让大家都买块SB LIVE来听你做的MIDI吧。
另一种硬音源是存在一种叫做音源卡上的，这种卡与声卡不同，是专业用来制作MIDI的，它基本上就是一个音色库，有些高级一些的可以回放MIDI和更新音色。优缺点和在硬声卡的基础上，还加上一个就是不是所有人都买一样的音源卡（更不利于交流）。
硬件音源参数有采样频率，量化精度和波形容量，以及最大复音数几个重要的参数。[1]
采样频率指的是录制的波形的采样频率，根据傅里叶采样定律，采样率要大于模拟信号最高频率的2倍，才能正确还原出模拟信号的频域数据出来。一般来说采样频率越高音质越好。一般电话的采样率是8K，所以音质仅仅能够接受而已，CD的采样率是44.1K，现在的音源多为22K和44.1K，96K的采样率。采样频率越高的话，需要的波形记忆体容量也越大。
量化精度指的是波形的量化精度，比如说8bit的就可以把波形分为256个阶梯，16bit可以把波形分为65536个阶梯。量化精度越高波形就越细腻。现在市场上的电子琴音源一般是16bit的，高端产品也有24bit的。和采样频率一样，量化精度越高，需要的波形记忆体容量就越大。[1]
波形容量指的是音源的波表的大小。一般来说现在的电子琴至少是4M以上。高端琴一般都是100M以上，可以用采样频率，量化精度和音色数量计算波形容量。显然波形容量越大，音色越多，音质越好，当然成本也增加。
最大复音数指的是音源能够同时发出的采样数。比如说雅马哈的PSR-E433的最大复音数是32。那么这台电子琴就只能同时发出32个单声道采样的声音（比如吉他），或者16个双声道采样的声音（比如钢琴和管风琴音色）。超出这个范围的音符会被音源丢弃，也就是不发声。一般来说音源会丢弃最先按下的音符。保证最后按下的音符可以发声。最大复音数越大，表示乐器同时发出的音就越多，音乐就更丰富。更加适合于创作，当然价格也越高。
另外就是一般的GM音源内置了混响和合唱效果器，GS和XG音源在GM的基础上增加了MFX效果器，提供更多的变化。
软音源就是独立于硬件，由软件计算产生声音的回放。它们通常都是基于波表技术，就是把各种音色记录成表格形式，然后根据乐曲进行“查表”，然后进行一些包络等计算，从而实现回放的。
目前的软音源主要有：
YAMAHA XG系列：100，100+，50，70等；
ROLAND GS系列：VSC32, VSC88等；
Jet、WinGroove等。
这些音源都支持自身的MIDI标准，MIDI本来是乐器的数字接口，广义上是希望成为各种乐器之间交流的语言，但是事实上它成为了一种不能相互翻译的语言。
MIDI标准目前主要分三种：GM、GS和XG
GM是General MIDI的简称。它仅提供最基本的MIDI支持，比如音色选择、音量控制、力度控制、速度控制、声道调整、感情控制、滑音控制、持音控制（相当于钢琴的延音踏板）等。对于一般的MIDI，细心些做，可以做出比较满意的曲子。
但是随着人们对音乐的要求，GM显然有点力不从心了，于是各种新的标准都纷纷出来，一展自己的风范。其中表现出众的就是YAMAHA的XG标准和ROLAND的GS标准（在软音源界中）。
GS音源总体上音色明亮有力，特别是钢琴音色，我特别喜欢，最后出的VSC32的钢琴音色更是完美，令人爱不释手。不过其管乐，比如长笛等就表现得电子味很浓，所有使用到长笛的乐曲令人不知所用的是何乐器。说白了就是不真实。另外，它有个最令底层MIDI制作人员不满的就是它的50ms限制。所有的RPN(注册了的参数号)、N-RPN(未注册的参数号)和部分Controller(控制器)都需要间隔50ms来实现，也就是不能在同一时刻执行多个控制参数，同时在一些配置较低的计算机上，连Wheel(滑音)控制都受到影响。大家都知道，音乐是时间与空间(在某一时间，你的手没有按到那个键[位置]就表示演奏失败)的艺术，某个效果来迟了50ms或者被遗漏，都会给敏感的人一下子听出来。
XG音源也有延迟，所有的软音源都有延迟，因为声音在播放之前要经过计算，再快的计算机也不能不用时间就完成这些计算，但是没有50ms的限制，所有的控制参数都能“立刻”实现，这是我坚持使用XG音源的其中一个重要原因。当然YAMAH XG音源也有其不足的一面：特别是它的钢琴音色，听起来比较虚渺，密度不够，打击乐也不如GS来得实在，听上去都比较柔弱。但是XG通过其广阔的控制参数及强大的Sysx(系统码)，足以弥补这些过失。通过调整这些参数和系统码，可以对每一音色进行修改，甚至是技击乐。我在流行钢琴网上发表的《罗密欧与茱丽叶》就是最好的一个例子，只要精通这些参数，原则上可以创造出所有需要的音色。这一部分国内还很少人掌握（因为连知道有这么回事的人本来就不多）。
GS和XG音源的共性就是兼容GM。这句话是网上评论GM、GS和XG的人说的。我不完全赞成这一观点：所谓兼容，应该指用GM做的东西在GS、XG上听至少不会比用GM听起来难听。但事实上并非如此，有些GM标准的MIDI，放在GS、XG上听简直就是噪音。这里面最大的原因是各种音源的乐器采样的音量不统一，在GM上调整好的各种乐器的音量搭配都是基于GM上的音色库，如果这一音色库的某一音色在另外一款音源上特别小声，就导致听不到；反之，如果特别大声，就可能成为噪音的创造者。如果兼容不指这一意义，那么GS和曲子放到XG上也能播放，那为什么不说XG兼容GS呢？
软音源的优点就是独立于硬件，只要安装相应的音源，就可以听到基于该音源的乐子的效果，该效果是制作该曲子的人所希望听者听到的。这一点是软音源产生的根本目的。所以，有经验的MIDI制作人，都不厌其烦的希望听者能使用指定的音源来回放自己做的曲子。否则，一个本来很好的曲子，因为其“解释者”的“误解”则导致成垃圾的例子是屡见不鲜的。
建议
根据以上的分析，GM音乐对于现在的音乐来说表现不够，一般推荐使用GS或者XG标准的音源来制作MIDI。但是从目前的软件上说，部分对硬件还是有一定要求的
对不用或少用控制参数的制作人：
GS或者XG都OK
对经常做滑弦效果的制作人：
因为GS的50ms，建议用XG，除非CPU很快，CPU不好的用GM也比GS好
对希望把音乐做的细腻的制作人：
GS、XG都OK
使用GS时注意其50ms的限制，还是可以把MIDI做得好的，日本一部分MIDI制作者这方面很强，大家有机会认识的话一定要好好向人家学习
使用XG比较自由，基本没有限制，但是CPU至少不能低于333MHZ(我的就是)。
另外对于机器配置高的人，不妨试试使用多种音源，可以取长补短。
可能很多人觉得不可思议，多种音源可以一起使用吗？
答案是肯定的，我最爱用的Cakewalk Pro Audio就支持多音源回放同一MIDI，比如钢琴希望用GS的，就指定钢琴轨的输出端是GS，长笛用XG的，就指定对应的轨道用XG，甚至可以考虑使用Jet和WinGroove等较好的音源中的出色音色。如果设备齐全，指定到多个声卡上的音源也不是不可一试的，再有Reality这一款基于外部音色库的音色库管理软件，更值得有经验的人一试。综合各种音源的优点，来制作一个MIDI，最后把它录制成WAV或者MP3，感受一下制作真正自己的音乐的心情吧……
就算CPU承受不了同时支持多种音源，也可以分轨录制，然后再合成。Cakewalk Pro Audio也能完成WAVE的混合。
FM
现在的音源技术主要采用波表，在此之前，MIDI合成是采用FM算法，它本身没有乐器的音色采样，仅靠基本的波形合成，比如正弦波、方波和三角波等。
4硬音源
电脑就是硬音源
最近一段时间，用“巨人”和“Hypersonic2”工作、生活、娱乐、休闲的时候比较多。这两大巨头，都可以独立运行。象Steinberg的虚拟BASS手等软音源，也是这种模式。很明显，厂家的目的就是让你把计算机变成一台硬件MIDI音源。
扩展一下思路，用电脑播放MIDI，也用这两大巨头做为MIDI音源。实现的办法很简单，一根MIDI线，配合MIDI接口，自进自出。Windows控制面板音频设备选项中的MIDI一项，输出端口做好对应设置。
电脑已经安装的所有的MIDI音序器软件，比如Cubase、Sonar、BB、Jammer、Guitar Pro……等等之类，都可以照此办理。
不想一个通道一个通道加载音色的话，就直接按GM办理。比如H2就有这个选项，激活后一了百了，不过音色就不丰富了。H2自带的GM也只能算堪用而已。还有一点，MIDI事件中头部的弯音轮控制数值，如果MIDI文件不规范，缺乏这些必要的事件，独立运行的软音源有时就不能很好的响应，需手工更改。默认是2，改为12即可。
我对微软自带的GS软波表深恶痛绝已久，现在爽了……
这一招并不希罕，不过没有引起更多人的关注。尽管我人微言轻，但还是呼吁一下吧。象GigaStudio就完全可以这么玩。一句话，MIDI接口自进自出，一根MIDI线就够了。最大的好处，除了把电脑变成硬音源，另外还能大大提高工作效率，简单到无需音序器软件，一个媒体播放器就可以全部搞定。
用来干细活，也不耽误事。实践证明，更加稳定和节约资源。这种情况下，软音源中保存音色信息、各类调整的重要性就猛然彰显出来了。不过这个办法不能直接混缩为音频——除非在母体中挂接。有一个不错的办法，真正的online无损。DirrectWire。我前几天刚撰文，可以参阅一下。不过，坏消息就是ESI中档以下的音频卡，都不带MIDI接口，需要另配子卡。除了ESI等韩国产品，其它公司的专业卡都不支持DirectWire。
5发展
不过，科技始终在发展。前景还是越来越乐观的。当然，思想也要更加解放，思维不能太僵化。保持每天都学习一些新东西、接受一些新观念、了解一些新技术，哪怕仅仅记住一个英文单词……否则，永远只是不断提问题、被别人忽悠的半文盲，到死都是。改行也不行，另一个行业也是如此，这个时代就是这么残酷，除非你甘心和忍耐。智商较高、资质不凡的，还可以直接领导、参与和预测。天才类人物，我真心建议不要玩这个，去搞政治和民运为佳，中国的民主、自由、资本、法治之路，我寄重大希望、甚至生命于你。
再扩展一下思路，某些很垃圾的用计算机键盘弹奏的小软件，如果加上虚拟性质的MIDI接口的话，就可以派上更大用场了……。
由此也可知，各类软波表，安装的时候都自动给电脑装了一到数个虚拟性质的MIDI接口，在提供MIDI音源的同时，还可以由用户指定使用这些虚拟的MIDI接口。而软音源则不行。仅提供音源，不安装接口。这一点，也是两者的另一个区别吧。象GigaStudio那种全面到变态的冬冬，实属莫测高深，我辈高山仰止…… 。
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