取样器

取样器是一种电子乐器，通常可通过 MIDI 控制，可以录制任何类型的声音，以样本的形式保存它们，并根据命令以不同的音高播放。 现在可以通过复音和多音色播放采样器。

采样器能够播放录制的声音，即所谓的样本，没有延迟，而且音调与录音时不同。 为此目的，真实的声音（通过麦克风或来自其他声源）以数字方式录制。 音频素材被采样并保存为短音轨，即样本。 在播放过程中，采样器可以加快或减慢播放速度，从而改变声音的音高。 还有一些方法可以用来改变样本的音高而不加快或减慢它的时间（见音高变化）。

模拟信号通过定期对振幅进行采样并使用模数转换器将其数字化来存储。 这些单独测量的频率称为采样率。 采样的精细度称为分辨率，它取决于量化和存储值的位数。 44.1 kHz 至 192 kHz 的采样率和 16 至 32 位量化分辨率在现代采样器中很常见。 然而，在某些情况下，技术上过时的 8 位或 12 位分辨率的采样器由于声音被认为“更脏”和“更温暖”而在音乐家中也很受欢迎。 xxx个广泛使用的采样器 Synclavier 已经可以使用 16 位和 100 kHz。

完成的样本必须保存，现在通常在硬盘或闪存上完成。 早期的采样器为此目的使用软盘。 对于播放，声音必须在主存储器 (RAM) 中可用，因此通常必须首先加载。 今天的系统也可以直接从 Flash 播放。 在早期模型中，使用的样本的xxx长度受到严格限制，因为当时 RAM 非常昂贵。 为了能够在播放过程中影响声音（例如改变音高），采样器还需要一个强大的处理器来处理必要的计算。

如今，个人电脑功能如此强大，只要有合适的软件，它们也能承担采样器的任务。 通过适当的软件采样器，计算机的主处理器执行通常由硬件采样器中的数字信号处理器 (DSP) 执行的任务。 还有软件和硬件的组合，用 DSP 卡或功能强大的特殊声卡扩展 PC。

由于存储空间有限，样本不能任意长度，因此声音素材通常会在一定时间后（在瞬态过程之后，这对声音特性尤为重要）无限循环重复。 从多个波形和部分同时创建和混合不同的乐器，请参阅波表合成。 然而，由于自然乐器（例如钢琴）的整体声音不仅仅是单个音调的总和，因此采样通常由其他声音生成方法（例如模拟箱体共振的物理建模等）补充。 此外，几乎所有设备都有范围广泛的滤波器、内置效果器和其他声音整形方法，这使它们成为成熟的合成器。

录制和剪辑样本是一项费时费力的工作，这就是为什么许多音乐家会购买 CD 或 DVD 上现成的样本库。 也有只能播放不能录音的硬件采样器，也称为romplers（来自ROM，只读存储器）。 今天的乐器样本旨在捕捉自然乐器的所有复杂性，很容易跨越几千兆字节。

软件采样器是模拟采样器的计算机程序，这意味着它可以播放任何数字录制的声音。 它可以看作是经典硬件模型的继承者。

存储的数字样本的音高变化可以通过适当的采样率转换（重采样）到声音硬件输出通道的固定采样率来实现。 然而，通过重新采样，可能会违反采样定理，尤其是当音调增加时，并且可能会出现破坏性的混叠效应。 有许多具有不同计算量的算法方法可以减轻这些影响； 取样器达到的质量是最重要的质量特征之一。

当今使用的大多数软采样器都具有模块化结构，有时会与软件合成器结合使用。

样本没有完全加载到 RAM 中，只是前几分钟。 如有必要，样本的其余部分将从硬盘重新加载以进行播放。 这也缩短了准备加载时间。

采样器的一种特殊形式是“推车机”，又称“叮当机”。 在这里，只需按一下按钮，即可调出具有识别信号（声音标识、“可听商标”）功能的短旋律或音调序列。 这在设计广播节目时经常被愉快地使用。 与采样器一样，硬件和软件解决方案在这里也很常见。