取樣器

取樣器是一種電子樂器，通常可通過 MIDI 控制，可以錄制任何類型的聲音，以樣本的形式保存它們，并根據命令以不同的音高播放。 現在可以通過復音和多音色播放采樣器。

采樣器能夠播放錄制的聲音，即所謂的樣本，沒有延遲，而且音調與錄音時不同。 為此目的，真實的聲音（通過麥克風或來自其他聲源）以數字方式錄制。 音頻素材被采樣并保存為短音軌，即樣本。 在播放過程中，采樣器可以加快或減慢播放速度，從而改變聲音的音高。 還有一些方法可以用來改變樣本的音高而不加快或減慢它的時間（見音高變化）。

模擬信號通過定期對振幅進行采樣并使用模數轉換器將其數字化來存儲。 這些單獨測量的頻率稱為采樣率。 采樣的精細度稱為分辨率，它取決于量化和存儲值的位數。 44.1 kHz 至 192 kHz 的采樣率和 16 至 32 位量化分辨率在現代采樣器中很常見。 然而，在某些情況下，技術上過時的 8 位或 12 位分辨率的采樣器由于聲音被認為“更臟”和“更溫暖”而在音樂家中也很受歡迎。 第一個廣泛使用的采樣器 Synclavier 已經可以使用 16 位和 100 kHz。

完成的樣本必須保存，現在通常在硬盤或閃存上完成。 早期的采樣器為此目的使用軟盤。 對于播放，聲音必須在主存儲器 (RAM) 中可用，因此通常必須首先加載。 今天的系統也可以直接從 Flash 播放。 在早期模型中，使用的樣本的最大長度受到嚴格限制，因為當時 RAM 非常昂貴。 為了能夠在播放過程中影響聲音（例如改變音高），采樣器還需要一個強大的處理器來處理必要的計算。

如今，個人電腦功能如此強大，只要有合適的軟件，它們也能承擔采樣器的任務。 通過適當的軟件采樣器，計算機的主處理器執行通常由硬件采樣器中的數字信號處理器 (DSP) 執行的任務。 還有軟件和硬件的組合，用 DSP 卡或功能強大的特殊聲卡擴展 PC。

由于存儲空間有限，樣本不能任意長度，因此聲音素材通常會在一定時間后（在瞬態過程之后，這對聲音特性尤為重要）無限循環重復。 從多個波形和部分同時創建和混合不同的樂器，請參閱波表合成。 然而，由于自然樂器（例如鋼琴）的整體聲音不僅僅是單個音調的總和，因此采樣通常由其他聲音生成方法（例如模擬箱體共振的物理建模等）補充。 此外，幾乎所有設備都有范圍廣泛的濾波器、內置效果器和其他聲音整形方法，這使它們成為成熟的合成器。

錄制和剪輯樣本是一項費時費力的工作，這就是為什么許多音樂家會購買 CD 或 DVD 上現成的樣本庫。 也有只能播放不能錄音的硬件采樣器，也稱為romplers（來自ROM，只讀存儲器）。 今天的樂器樣本旨在捕捉自然樂器的所有復雜性，很容易跨越幾千兆字節。

軟件采樣器是模擬采樣器的計算機程序，這意味著它可以播放任何數字錄制的聲音。 它可以看作是經典硬件模型的繼承者。

存儲的數字樣本的音高變化可以通過適當的采樣率轉換（重采樣）到聲音硬件輸出通道的固定采樣率來實現。 然而，通過重新采樣，可能會違反采樣定理，尤其是當音調增加時，并且可能會出現破壞性的混疊效應。 有許多具有不同計算量的算法方法可以減輕這些影響； 取樣器達到的質量是最重要的質量特征之一。

當今使用的大多數軟采樣器都具有模塊化結構，有時會與軟件合成器結合使用。

樣本沒有完全加載到 RAM 中，只是前幾分鐘。 如有必要，樣本的其余部分將從硬盤重新加載以進行播放。 這也縮短了準備加載時間。

采樣器的一種特殊形式是“推車機”，又稱“叮當機”。 在這里，只需按一下按鈕，即可調出具有識別信號（聲音標識、“可聽商標”）功能的短旋律或音調序列。 這在設計廣播節目時經常被愉快地使用。 與采樣器一樣，硬件和軟件解決方案在這里也很常見。