声卡采样率转换的相关问题和转换方式
文章摘要:.采样率转换：用于减少数据存储量 波表合成器通过播放真实乐器的录音，重现乐器的声音。实际上，每种乐器只储存了几段录音。如果播放的音符不在录制的音调之中，将...
.采样率转换：用于减少数据存储量
波表合成器通过播放真实乐器的录音，重现乐器的声音。实际上，每种乐器只储存了几段录音。如果播放的音符不在录制的音调之中，将对现有的录音进行移调处理，产生所需的音符。和多普勒平移的延展效果类似，移调与采样率转换有相同的数学原理。通过采样率转换，无需存储每个可能的音符，只要少量的录音就可以了，这大大减少了数据的存储量。由于音调可以进行微调，颤音和弯音也可应用于音乐效果渲染，使得合成的音乐具有更好的表现力。
在音频频带有限的场合，采样率转换可以有效压缩数据量。例如，对于语音录音而言，12 kHz 的采样率是完全可以接受的，与48 kHz 的采样率相比，占用的磁盘空间只有后者的四分之一。
波表合成器通过播放真实乐器的录音，重现乐器的声音。实际上，每种乐器只储存了几段录音。如果播放的音符不在录制的音调之中，将对现有的录音进行移调处理，产生所需的音符。和多普勒平移的延展效果类似，移调与采样率转换有相同的数学原理。通过采样率转换，无需存储每个可能的音符，只要少量的录音就可以了，这大大减少了数据的存储量。由于音调可以进行微调，颤音和弯音也可应用于音乐效果渲染，使得合成的音乐具有更好的表现力。
在音频频带有限的场合，采样率转换可以有效压缩数据量。例如，对于语音录音而言，12 kHz 的采样率是完全可以接受的，与48 kHz 的采样率相比，占用的磁盘空间只有后者的四分之一。
采样率转换：用于数字互联方式
要求信号在相同时刻采样，这使各个数字音频处理模块之间的互联变得十分困难，如果没有采样率转换，这几乎是不可能完成的。想像一下，有一个简单的数字音频模块(如数模转换器)，工作频率为48,000 Hz。由于内部时钟的关系，这个模块要求每秒钟有正好48,000个输入样本。如果这个模块的数据源是以稍高的频率运行的，如 48,001 Hz，相差 0.002%，那么每操作一秒，提供的样本中就有一个没有在本秒内被模块所使用。这些样本逐渐累积，最后形成所谓的 over-run 错误。同理，如果数据源以稍低的采样率工作，那么模块就会缺少数据，产生 under-run 的错误。两种错误都会在音频中造成讨厌的杂音和噪音。
现代的数字录音室要求每个模块都在同一个参考采样率时钟下工作，从而解决了这个问题。这种方法被称为 “house sync” 或 “AES black,”，它使整个录音室都在同一个采样率下统一运作，无需进行采样率转换。图 6 说明如何使用 house sync 进行模块同步。
图 6 – 同步数字音频
不过，“house sync” 自身也有很多问题。除了专业录音室所用的设备之外，很少有其他设备能满足 house sync 的要求。消费者对 house sync 的需求也感到十分迷惑，其连接方法也缺乏一定的规律。并不是每个音源都能接受 house sync，而且某些材料是在其他采样率下取得的。
随着数字音频在电脑操作系统中的不断繁荣，出现了一些无法用 “house sync” 架构解决的情况。操作系统必须能与不同的音频模块相联，但由于硬件或数据的问题，这些模块是在不同的采样率下工作的。音频系统可能会被某个应用程序初始化，准备在某个采样率下工作，却被另一个使用不同采样率的应用程序先行占用。用户还可能会将某个音源同时接到两个要求使用不同采样率的目标上。最后，操作系统需要接受来自外部来源的数字音频，并将其提供给下游处理。这类互联还可能在局域网或广域网中扩展。在这些情况下，house sync 就无能为力了。
要求信号在相同时刻采样，这使各个数字音频处理模块之间的互联变得十分困难，如果没有采样率转换，这几乎是不可能完成的。想像一下，有一个简单的数字音频模块(如数模转换器)，工作频率为48,000 Hz。由于内部时钟的关系，这个模块要求每秒钟有正好48,000个输入样本。如果这个模块的数据源是以稍高的频率运行的，如 48,001 Hz，相差 0.002%，那么每操作一秒，提供的样本中就有一个没有在本秒内被模块所使用。这些样本逐渐累积，最后形成所谓的 over-run 错误。同理，如果数据源以稍低的采样率工作，那么模块就会缺少数据，产生 under-run 的错误。两种错误都会在音频中造成讨厌的杂音和噪音。
现代的数字录音室要求每个模块都在同一个参考采样率时钟下工作，从而解决了这个问题。这种方法被称为 “house sync” 或 “AES black,”，它使整个录音室都在同一个采样率下统一运作，无需进行采样率转换。图 6 说明如何使用 house sync 进行模块同步。
不过，“house sync” 自身也有很多问题。除了专业录音室所用的设备之外，很少有其他设备能满足 house sync 的要求。消费者对 house sync 的需求也感到十分迷惑，其连接方法也缺乏一定的规律。并不是每个音源都能接受 house sync，而且某些材料是在其他采样率下取得的。
随着数字音频在电脑操作系统中的不断繁荣，出现了一些无法用 “house sync” 架构解决的情况。操作系统必须能与不同的音频模块相联，但由于硬件或数据的问题，这些模块是在不同的采样率下工作的。音频系统可能会被某个应用程序初始化，准备在某个采样率下工作，却被另一个使用不同采样率的应用程序先行占用。用户还可能会将某个音源同时接到两个要求使用不同采样率的目标上。最后，操作系统需要接受来自外部来源的数字音频，并将其提供给下游处理。这类互联还可能在局域网或广域网中扩展。在这些情况下，house sync 就无能为力了。
