作者： NoiseAddicts.com
編譯：Shootingstar
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在音頻工程領域，不斷會有圍繞著採樣率的爭議發生——採樣率也就是模擬音頻轉換為數字音頻時的每秒採樣次數。所以，我想嘗試著去解決關於採樣率的爭議。
理論
所有聲音的波形從數學角度上都可以精確地看成是一連串複雜的隨著時間而改變的正弦波形相的疊加。也就是說，聲音可以通過這一連串的正弦波形重建出來。這是我們要說的第一點。
第二點——人類的聽力範圍大約在20Hz到20KHz之間。雖然也有很多人對此抱有不同見解，但是這個事實並不是我們本文所要討論的重點。我只需要大家對數字音頻背後的基礎知識有個清晰的了解就足夠了！
第三點，這一點應該毫無異議了！也就是採樣定理。在進行模擬/數位訊號的轉換過程中，當採樣頻率大於信號中最高頻率的2倍時，採樣之後的數位訊號完整地保留了原始信號中的信息。也就是說，數位訊號可以恢復成原先的模擬信號！
44.1採樣率就是從這兒來的。這就是說，對於頻率為22KHz的聲音來說，需要44.1kHz的採樣頻率。這樣，可以通過採樣後的信號 恢復成原先的模擬信號。
問題是？
但是對於超過22KHz的聲音頻率成分怎麼辦呢？恩，我們其實不能重建出它們，甚至在恢復過程中出現波形混疊的情況，這叫做混疊現象。這也是為什麼模擬數字轉換器有內置的濾波器，首先在轉換之前就把不需要的超聲波頻率部分移除掉，防止它們對後面的數字編碼造成影響。
解決辦法
我們可以製造一個可以接受更高頻率成分的系統。如果我們把採樣率定為88.2kHz，濾波器的截止頻率定為44kHz，這個頻率遠遠高於人類的聽力範圍。這個辦法的壞處是錄音設備的工作功率將超過以前的兩倍，並且佔據更多的虛擬存儲空間。
爭論
爭論開始了。採用44.1kHz採樣率和88.2kHz採樣率的音頻能聽出差別來嗎？有些人會說採用44.1kHz採樣率來錄音，再將它們上採樣到88.2kHz，這樣會提升音頻的音質。（44.1kHz也就是CD格式的採樣率）
測試
我想要看看，採樣率為44.1kHz的音頻文件和上採樣率為88.2kHz的同一段音頻文件對比如何。理論上，採樣率為44.1kHz時，如果音頻文件內有超過22kHz的頻率成分時，會造成失真。——而採樣率為88.2kHz時，不會造成失真或者說失真比較少。
但是首先，我得去驗證下另一個理論。上採樣到88.2kHz會不會造成失真？為了達成測試目的，我首先將測試歌曲上採樣到88.2kHz，複製為一個音軌，然後將它下採樣回到44.1kHz。然後Null Tested（指的是翻轉這兩段音頻中的其中一段的相位）這兩段音頻。如果兩段音頻完全相互抵消，它們當然就是完全一樣的了。如果還留有一些波形，那麼很明顯，上採樣會造成一些形式的失真了！結果呢？沒有！
接下來，我將這兩種版本的音頻降低16db，以防止方波失真和inter-sample clipping。我做了3次Null Tests。一次是將採樣率為44.1kHz的音頻上採樣跟採樣率為88.2kHz的音頻進行對比，一次是將採樣率為88.2kHz的音頻下採樣跟採樣率為44.1kHz的音頻進行對比，還有一次是直接將這兩種版本進行Null Test。
結論
我發現採樣率為88.2kHz的音頻聽起來更不錯！它的保真度非常得高！Null Tests顯示，確實這兩種版本的音頻波形是不一樣的。
本文中所使用到的音頻文件如下：
文件: Null Test 44.1.wav
文件大小: 6.1 MB
文件: sample test 88.2 print.wav
文件大小: 12.1 MB
文件: sample test 44.1 print.wav
文件大小: 6.1 MB
下載示範文件：http://www.midifan.com/down2/down.php?id=60
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