现在电脑可以模拟钢琴等乐器的声音,会有什么不同呢?

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39个答案
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电脑制作音乐的方式和普通的乐器有很大不同:一个是数字的,一个是模拟的;一个是二次元的,一个是三次元的,额。。。
好吧回归正题。

声音有三大要素——频率,响度和音色。要在电脑中模拟声音就需要将这3者都模拟出来,但三者其实都会因为使用的音箱设备和算法问题导致还原现实声音的成本很高。

我们先来谈谈CD录音的问题。在录音棚录制声音的时候,将声音数字化,是使用一种被称为采样的技术,按照"奈奎斯特采样定理",采样的频率至少要达到人耳朵能听到最高的频率2倍以上,通常认为人能听到的最高频率为20kHz, 所以数字采样的频率一般是44kHz。这样数字化的声音其实已经损失了很多信息了。而通过扬声器放出来的声音,还会因为扬声器的质量差别而导致失真。

这还只是数字声音制作的冰山一角。对于响度,不同的扬声器由于制造工艺的不同,在很高的响度下会出现声音失真。而对于很多音响来说,重低音和高价格是一个意思……

音色就更难办了,一把吉他在不同的空气湿度,环境温度,弦的材料,只要环境条件有差别就会有音色的不同,而专业音乐家是听得出来的。不同质量的扬声器和算法又会导致音色的改变。

说了这么多好像是在吐槽电脑音乐的不足呢…… 不过其实电脑音乐能做到很多普通乐器做不到的事情,比如电子音乐。电脑模拟声音的方式是使用数字音源,数字音源能提供声音的频率,响度,音色等数据,电脑使用合成器合成声音。由于不需要依靠普通乐器,电脑能够产生自己的独特音色。

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大笨蛋萌萌音频技术硕士,万有青年烩讲者

2012-12-01 22:40

比如电钢琴这样的乐器:每个键的音色甚至包括弹奏的力度都有不同的采样,弹起来确实和钢琴十分相似。但它和真实的钢琴到底有什么区别?

又或者一些十分昂贵的素材库提供的midi重现,听起来简直和交响乐队一模一样。但它和现场听交响乐又有什么区别?

所以,不管是软件乐器还是midi和真实演奏的区别,我想,这个问题的本源是:

“音响的播放和真实乐器演奏有什么区别”

这样一来,这个问题其实很容易回答。音响再高保真,也毕竟只是一种乐器。无非是磁铁,纸杯,木箱,电线。就算能够发出再丰富的频率响应,也还是磁铁纸杯木箱电线。然而真实的音乐却是:木板,钢板,弦,螺钉,铜管,木管,油漆,肌肉,骨骼……

每次讨论关于数字化音响对人类声音认知的影响的话题时,很有用的一个思想工具是借助我们平时更加容易讨论的另一种认知——视觉认知。音响和现场有啥区别?可以转换成视觉角度的问题:照片和现场有啥区别。很有趣的一组对应:采样频率vs分辨率,频率响应范围vs显示器的色彩范围,响度范围vs显示器的亮度范围,等等。从这组比较中就很容易看得出,数字化娱乐设备还原声音或者图像,只能说是无限接近“真实”,而这就好比数学上的“极限”概念,可以无限接近,但永远达不到。


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我自己在做一张钢琴专辑 苦于手残 最后选择用MIDI钢琴采样音色 便于在电脑上修演奏的轻重缓急

然而,当我用了采样几十个G的接近顶级的钢琴音源做曲子时,依然发现,尽管音色已经很接近真实,但总感觉缺点什么,细细品味后发现,差距就在是否有真实的物理环境。

真实的钢琴录音,音色暂且不说,其本身是有钢琴箱体共鸣(尤其是多个音高弦体一块振动时不同频率声波相互影响的效果)和真实空间的反射效果的,最终录出来,音色的听感有那种包裹感和整体感 含而不露却动态十足 很舒服

而采样的MIDI钢琴,不论你再怎么努力修每个力度,一个和弦(多个琴键同时响)砸下去给人的听感是剥离开的,而且声音过于干净,没有质感。尤其在大动态的曲子里 会表现得中气不足 苍白乏力。

至于楼上说的什么“别以为midi假,以为midi假的人都是没听过真正牛逼音源”

以我近十年的MIDI音乐制作经验来看 我是不赞同的 似乎除了电子音色以外,任何一个真实的乐器音源,只要不是太被埋在整体编曲中,真假还是很容易分辨的。除非是真实乐句的采样,那不是MIDI技术只是录音技术而已。

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翩翩的叶子固体电子工程学士

2012-12-01 20:01

我后面说的音源特指器乐的音源,懒得打那么复杂了哈……

好的音源也可以听起来很舒服,但和实录总觉得听起来不一样……
猜测可能是因为无论算法怎么模拟,都还是模仿不出来实录的环境回音和共鸣吧……
乐器本身的共鸣常常也是独特的,所以midi音色有时还是难免会单调一点吧感觉……

另外通常制作音源都是单音,因为本身就不是以完整曲目的形式制作的,单音与单音之间不是一气呵成而是相互割离的,所以即使对细节进行精细的调整,在情感表达上劣势也很明显……

所以midi是取代不了实录的……
毕竟每一个演奏家对音乐的理解会使他们采用不同的技术和风格演奏,某种程度上这其实是一种再创作,优秀的演奏家演奏的音乐通常也会更有感染力,这是midi做不到的……

但是midi有一个很大的优点就是它便宜~~
实录,尤其是用好的乐器找优秀的演奏家演奏是非常贵的……
midi降低了音乐制作的门槛,让像是一些网上活跃的玩音乐的人还有很多学这些专业的学生有了更多制作自己的音乐的机会~~

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halalia自认为保守的万金油

2012-12-01 16:42

不知道这里的模拟指的是midi音乐生成还是播放采集的数据(cd啦、MP3啦、ogg啦……)

一方面,如果指的是播放的话,录音、播放设备烧钱不是没有原因的。几百块钱的吉他令一个房间的空气振动带来的感觉不一定一万块钱的音响模拟的了。

而midi,以及数字后期制作,我猜想这才是真正的“模拟”。理论上(据我所知)能够应用到所有关于声音的知识,也就是和录音相比不见得质量上会差,尽管质量可笑的midi到处有。

录音室不会被midi取代是因为演奏者情感的表露,一个音符的演奏随着演奏者情绪的变换而有不同,这个细微的变化本身是对音乐的再创作,或者说优化,这样的优化不一定是作曲者意识得到的,可midi不会因为旋律本身而产生情绪,本身是“冷冰冰”的,创作者编写的音乐按部就班的演奏,那些细微的调整认真做起来累死人的,所以midi本身音色库再好,音乐也会冷冰冰的。

传说中把唱歌差劲的歌手制作得唱功超群的事情,大概很对人听说过。(小柯这么吐糟过么?)后期的力量是无穷的,嗯……

我们听到的很多音乐,midi的比例是很大的,其实

ps:我不搞音乐,只是搞计算机而略有兴趣。话说我在知道“软盘”之前就已经知道midi这个词了,那应该是96或97年夏天某个傍晚,中央台电影频道播放记录片,一干中国音乐人、电影人介绍midi音乐制作,片子里叫做“魔笛”

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为什么要上“电子管”机器?就是为了失真。

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支持者: None

说说我的看法,在录音棚里录制的乐器声和midi合成的声音区别还是很明显的,真的小提琴是能听出弓与弦的摩擦,古筝能听到手放到琴弦上,手指波动琴弦的声音。我的器材是c4+tf10,老烧们经常说一副好的耳机听小提琴能听得出松香

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支持者: 赵雪冰Steven Bcnof

我个人感觉仅从自然科学的角度看是可以做到无差别的,但是往往需要加上人文因素……目测好的音源制作的MIDI电子乐和录制的真实演奏的音乐在双盲测试中很难区分……

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支持者: 已注销用户

玩过一段时间midi,说实话,我完全听不出midi音源和实录出的有什么差别(整曲另谈),一个中量级的音色库都要三四十个g,效果真的很好,而专业的……淘宝上是直接卖硬盘组的。
还有提到“感情”,何所谓感情?无非音符强弱延续颤音,这些不能模仿?只看制作者的水平了,而学习midi所耗费的人力物力相比于真实演奏家,可谓九牛一毛,经济而实用!要有几十年去弹钢琴,我不相信同样话费培养不出高级midi制作者。
楼上说的,最难模仿的是吉他,一般来说,小提琴是最难模仿的,首先,音没个准,高低不像其他乐器,是固定的,二,技法繁杂,随可模仿,但比较难。

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我只知道爱绕着人转的多数是母的……

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表示在理。音色什么的由什么决定我一直不是很清楚,补充下关于采样的事,除了采样频率大于两倍接受频率外,为了节省采样宽度,还有不同的放大器来单边或双边夹逼

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据我所知midi对于乐器能量衰减的模拟不是十分理想

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去分析一下midi和真实乐器的每个音的谐波结构就能看出来差别了

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音乐midi什么的我不是很懂,不过以前看过一篇文章,说鼓手在打鼓的时候,虽然是按着拍子来的,但是每一下敲击和实际的拍子总有零点几秒的差别,而比较差的MIDI音源,会把每一下敲击都真好做在拍子上,虽然很严谨,但是听起来就是不对味道。
而上万元的牛叉音源,就会模仿鼓手,每个敲击都会提前或者延后一点点,但即使是这样,也只能是模仿。
这个也许就是电脑和真实的乐器不一样的地方吧

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从理论上讲,一个人弹吉他时录音,然后再在电脑上听这段录音。
是否可以用软件制作出一模一样的这段录音,使收听者无法分辨出哪个是真人,哪个是软件?

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MIDI里可以表达出每个音的音调和力度,但有些乐器的状态应该不只是这两个数值就能表示的吧(小提琴也许就是这样,尽管我完全不懂……),所以总会丢失一些信息吧。

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冰火梦幻信息与计算科学学士,算法控,AI爱好者

2012-12-03 12:34

初音miku?

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我觉得演出者的表现力是电脑难以模拟的把。比如钢琴的话,其实当演奏一首曲子的时候,这个时候的情感是会表现在手指力度的变化,节奏的变化,那些细微的处理,是每一次每一个人都是会不一样的。

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Metaverse录音爱好者,万有青年养成计划入围选手

2013-01-08 18:57

一般感觉,通过MIDI音色库做出来编曲听着比较规则标准,但听上去不如传统乐器伴奏的感觉来得自然流畅(当然,也得看演奏者的水平)。

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人工智能和真正的智能还是有区别的,人的演奏某种程度来说是一种共鸣,比如和旋律和听众,但是midi就完全是程式化了,要弄出感情来实在是太高科技的一件事了。

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开心白日梦不会打dota的程序员不是好作家?

2013-01-09 13:36

当时和一个程序员研究一个音频处理软件,最后他说,实际上就是电频电压采样,电脑不知道别的。

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声音最重要的是听感吧。
如果是使用数字设备进行收听,对于一般人,以及某些音乐内容,电脑模拟的声音和实际演奏的录音制品差别不会那么明显。但是差异是存在。
电脑模拟的声音主要可能分为两类,一种是对真实乐器进行采样再进行某些数字加工的声音。所谓采样,即是不全面的,比如我认为某个八度的do和re没有太大的声音特性区别,我只要录制do的声音,通过计算机即可调整到re的频率,这个re和实际录音的re听感上区别微小。第二种是对真实乐器进行研究,在计算机里建立它的物理模型,每个声音是由模型决定的,模型的好坏决定了它的声音是否接近真是的声音。
换句话说,就像一条线段有无数个点一样。你用有穷个点,总不能表示这条线段。
如果是现场收听,那差别就更大了。特别是声音的动态范围,可以理解为音乐演出的时候最小声音和最大声音之间的范围,而电子设备的范围没有这么大,而且越大价格越贵。
音乐制作中,根据人的听感和数字播放设备,音乐数字制品一般动态范围在30dB左右吧,交响乐可能50dB左右吧(以上是我估计的,大体差不多),而现场达到60dB很正常。

所以,一般在音乐工业,我认为大家主要把计算机的声音作为一类新乐器,需要就用一用,比如电子舞曲风格,一些听觉上不太容易注意的部分,或者减少开支等,不需要那还是用真的。

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简单直观的说,大概就是你去现场听交响乐跟你在家听CD碟的区别。
乐器发出的声音是原声。
MIDI播放出来的事经过采样后的波形,通过功放放大,化电能为机械能。一般好音响的频响范围在100~32KHZ的范围内。更高次的谐波出不来,当然人耳的超过20KHZ的可以认为已经听不到了。

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音色不同, 电钢琴大多没有音板, 共鸣效果只能靠模拟.
琴键响应不同, 但现在高端电钢琴使用配重琴键, 手感接近三角钢琴.
电钢琴不用调音, 比真钢琴方便.

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TaoLink骨灰级神经病

2013-01-09 23:31

midi做的好的和真的差不多,至少大部分人已经很难辨别,真正在软音源的质量和软件的运用水平上
另外,比如现场midi的东西自然没有真实乐器的观感
趋势上midi的门槛慢慢降低,而且已经成为主流工具之一,生活中接触到的音乐的绝大部分已经是midi制作的,可能只是自己不知道而已

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我来从另一个角度说说自己的看法吧~
现代流行音乐,比较重节奏,所以对于听众来说,最重要的是“响度”,至于音色什么的,只要能听出这是钢琴,那是吉他就行。从这个角度说,电子合成音是顺应了这种流行趋势。
而古典音乐时期的作品,都比较关注“旋律”。这就需要发挥乐器的各方面能力,并相互搭配。对音色的要求更高。
这两条也就是电子合成音和乐器发音之间最大的区别。最实际的方法,就是去体验体验,听听真实的乐器发出的声音吧~

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SMBH语音信号处理硕士

2013-03-31 14:10

就好比说,一个无限循环的小数或者无理数不可能精确数字化一样,自然界的好多东西都不能数字化,只能用数字化的方法逼近,越逼近,成本越高,也越贵。

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数字化的音色都是算出来的,会太规整,就好比唱歌的时候加激励和自然发出来的声音就不同。一些激励源非线性变化导致的分谐波数字电路就没法模拟,因为完全是人临场发挥的,这些是理想条件下的不同。现实是具体设备性能参差不齐,最简单的就是按采样定理我们44.1khz的采样率就可以完全还原,但实际滤波什么的没法做到正好在那点再往后就不响应了,经常就会导致高频部分的失真,所以我们提高了采样频率,有48k的,甚至提高到192khz,极端的解决办法就是现在sacd应用的dsd技术,还有就是量化的问题,所以现在高品质会提高到24bit甚至96bit,做出来的效果肯定不一样。

还有一点很重要的是现场听到实际声音不止是声源本身在影响,厅堂的声学设计(现场观众衣着,上座率也包括在这里了),听者处在的位置,都会影响到最后听到的声音,而这么多变量在用数字方式做出来的时候很难全部顾及到模仿出来。

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又想到一点 就是回放

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今天刚上完课。
老师江的,就是触键点。音的色彩,透明度以外,还有走向。弹出来是向外荡漾还是向内紧缩 是弹跳还是滑行,能量的积聚和释放。。弹完是一个东西,这个东西表现的是人的思想。
机器做出来的是只为了听个声音。

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电子管特有的偶次谐波失真,可以轻易还原真实乐器的‘松,甜,润’电子管功放的测试指标普遍低于晶体管功放的

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部分音频下音色有差异,钢琴的力度等在midi上显得稍弱

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单纯的midi谱子听起来干干的 没有钢琴的那种感觉 钢琴有点那种琴弦和木箱震动的那种感觉 而谱子只是单纯的声音而已

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所有的器乐训练,都是先把你向高级midi合成器的方向进化

等你达成了"人形midi合成器.小提琴/钢琴/吉它.....声部"成就,再让你学会得让导师/评委能听出"人形",而又挑不出毛病。

或者说,你得让评委听出来,你可以是midi合成器,但你故意不那么演,而是给评委一个挑你的错,表现自己的机会......

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其实我也不知道电脑合成的声音和实际的钢琴声音有什么区别,但我就是能听出来放出来的声音是不是合成的!

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支持者: 元祐

如果要培养下一代,我不会让她选择"钢琴演奏家",因为机器可以代替这件事.暂时不能代替的是作曲.
来个狠招:kta(kill them all).把那些个总是认为两者有区别的人都干掉,那么两者就没有区别了.

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与非信号处理研究僧

2013-03-31 10:47

其实现在计算机模拟出来的音乐已经及其逼近现实乐器发出的声音了(很早以前有人用程序模拟了一段巴赫的赋格曲,几乎和唱片录制的音色无二),而且无需再进行校正乐器的的繁冗工作。

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支持者: Geek笑点低

看到这帖子实在忍不住跳出来说一下。

先回楼上的,你说录音和软件制作,分不分的出来,看的是收听者,就好象有些人觉得就是喜欢ipad3 的retina屏有些觉得ipad2一样好,分不分的出来,只是看人。看了这么多年春晚,人人都能看得出人家是真唱还是假弹么?

吉他几乎是最难以模拟的乐器了,它的所有信号都是非线性的,音色变化多端,还不和谐,不像钢琴提琴有套路可循。但是现在它的声音。。。我只能说,已经非常的好了。顶尖专业吉他手都开始使用数字设备,数字设备一统江湖只是时间问题,它的便利性是传统设备无法企及的。

别以为midi假,以为midi假的人都是没听过真正牛逼音源。这么多乐器,你真的掌握擅长能听得出真假的又有几个。

总结一下,midi现在音色和能力完全不输真实乐器,只有过之而无不及;而真实乐器究竟有什么好处,少扯淡,自己玩去吧,玩了就知道了

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