使用重采样更改生成音调的采样率,同时保持时长和音高不变。当时长和音高需要同步变化时,使用联动速度更改。当音调需要适配新的时长,同时保持原始频率时,使用保留音高的拉伸。

本指南面向准备导出合成音调的 Mac 桌面用户。示例从一个 10 秒、440 Hz 的正弦波开始,并区分三种可能的需求:以 48 kHz 交付、缩短时长并相应提高音高,或缩短时长同时保留 440 Hz。

哪种操作符合你的预期结果?

打开效果之前,先确定哪些属性必须保持不变。采样率、时长和音调频率描述的是不同属性;更改其中一项,并不总是需要同时更改其他属性。Audacity 的文档明确区分了重采样(保留时长和音高)与更改音轨速率(同时改变两者)。音轨菜单。

你的需求 选择 示例的预期结果
以每秒 48,000 个样本交付,同时保持声音的时间和音高 重采样或导出采样率设置 10 秒,440 Hz
让播放速度加快 25%,允许音高升高 联动更改速度和音高 8 秒,550 Hz
适配 8 秒时长,同时保留原始频率 保留音高的时间拉伸 8 秒,名义上为 440 Hz
直接生成新的、持续 8 秒的稳定 440 Hz 音调 直接生成目标音调 8 秒,440 Hz

这些数值是计算得出的目标,并非 Audacity 听音测试的测量结果。最后一行对本任务尤其有用:如果整个素材只是一个稳定的生成音调,你可以在生成器中输入所需频率和时长,而不是处理已有版本。Audacity 的音调生成器提供这两个控制项。音调。

按照菜单说明操作前,先确认 Audacity 版本

Audacity 将 4.0.1 标为当前版本。其界面与 Audacity 3 不同,因此较旧的说明中提到的效果或控制项,你可能找不到。Audacity 4.0.1 发行说明。

当前手册说明,Sliding stretch 取代了 Audacity 3 中的 Change Tempo 和 Change Speed。以下当前版说明使用 Audacity 4 的控制项;在适用处会另列旧版效果的菜单路径。滑动拉伸。

Audacity 4.0 的发行说明还列出 Time Tracks 和 Play-at-speed 当前不可用。本工作流程不需要这两项:使用有文档说明的音轨速率控制、拉伸效果或生成器来准备实际素材。Audacity 4.0.0 发行说明。

创建一个属性已知的合成源音频

在新项目中开始操作,确保示例只包含待处理的音调。打开 Generate → Tone,将 Waveform 设为 Sine,将 Frequency 设为 440 Hz,将 Amplitude (0-1) 设为 0.25,并将 Duration 设为 10 秒。这些是示例设置;Audacity 的文档介绍了生成器中的波形、频率、振幅和时长控制项。音调。

执行采样率示例前,先查看音轨的速率。以下计算假设速率为 44,100 Hz。如果生成的音轨使用其他速率,请在公式中使用该数值,或者先将项目设为 44,100 Hz,再生成示例。不要仅为了设定起始条件而更改已生成音轨的速率:这本身就是一种速度和音高操作。音轨菜单。

保留源项目,并从未更改的起始版本分别制作各个方案。先处理重采样版本,再进行拉伸,接着更改其速率,会把多种操作叠加在一起,使比较更难理解。

什么时候应该对音调进行重采样?

当需求涉及每秒的样本数时,选择重采样。Audacity 将其描述为增加或移除样本,同时保持播放速度、音高和时长不变。在 Audacity 4 中,打开音轨名称旁的菜单,选择 Resample track…,然后指定目标速率。音轨菜单、音轨项目。

对于示例源音频,44,100 Hz 下的 10 秒音频每个声道包含 441,000 个样本。48,000 Hz 下的 10 秒版本每个声道包含 480,000 个样本。样本数会改变,以便在新的采样率下表示相同的时长。目标音调频率仍为 440 Hz。

如果只有交付文件需要特定采样率,可以在导出时选择该采样率。Audacity 的导出对话框包含采样率控制项,因此仅为使用该导出选项,并不需要额外执行音轨重采样步骤。导出音频。

为什么更改音轨速率会产生不同结果

音轨菜单还包含 Rate:。这会改变现有样本的解读速度,而不是在保留时间的同时转换其表示方式。Audacity 的文档说明,提高音轨速率会缩短音频并提高其音高。当前的音轨菜单会列出设备支持的速率,也提供用于输入其他数值的 Other…。音轨菜单、音轨项目。

将原有的 441,000 个样本按 48,000 Hz 重新解读,时长会变成 441000 / 48000 = 9.1875 秒。频率则会变为 440 × 48000 / 44100 ≈ 478.912 Hz。这些计算结果说明,选择不同的音轨速率无法满足“48 kHz,同时仍为 10 秒、仍为 440 Hz”的要求。

如何同时更改时长和音高?

联动速度更改遵循一个比例:speed multiplier = original duration / target duration。新频率等于原始频率乘以该比例。Audacity 旧版 Change Speed and Pitch 文档确认了这一关系:速度加倍会使时长减半,音高升高一个八度。更改速度和音高。

如果要把 10 秒音调缩短为 8 秒,倍率为 10 / 8 = 1.25。这表示速度加快 25%,计算得出的频率为 440 × 1.25 = 550 Hz。因此,时长缩短 20% 需要将速度提高 25%;这两个百分比的计算基准不同。

对于 Audacity 4 中的这条独立音轨,有文档说明的操作方法是通过 Other… 将 Rate: 从 44,100 Hz 改为 55125 Hz。比例 55125 / 44100 为 1.25。这会改变整条音轨,因此只适用于所有内容都应接受同样更改的音轨。之后按要求的交付采样率导出。音轨项目、音轨菜单。

在 Audacity 3 中,选择源音频并打开 Effect → Pitch and Tempo → Change Speed and Pitch。将 Speed Multiplier 设为 1.250,或将 Percent Change 设为 25。文档所述的倍率范围为 0.010–50.000;这些限制适用于该旧版效果。更改速度和音高。

如何在保留 440 Hz 的同时缩短到 8 秒?

在 Audacity 4 中,选择原始音调并打开 Effect → Pitch and tempo → Sliding stretch。将 Initial tempo change 和 Final tempo change 都设为 25%。两个移调控制项都保持为 0。起始值和结束值相同,就会产生恒定变化;在此效果中,速度和音高可以独立调整。滑动拉伸。

计算得出的目标是时长为 8 秒,同时将音高保留在 440 Hz。正的速度变化会缩短所选内容。文档所述的速度范围为 −90% 至 500%;缩短选区可能会使音轨中的后续音频提前。先使用独立的示例,以免后续内容使结果变得复杂。滑动拉伸。

要灵活编辑片段,Audacity 4 还提供带时钟图标的下边缘手柄。拖动这些手柄可以拉伸或压缩片段;上边缘手柄则用于修剪。片段发生变化后会显示速度标记,点击标记可打开精确数值字段。请明确区分:修剪会移除显示时长中的一部分,而拉伸会改变保留内容在时间中的占比。修剪和拉伸。

在 Audacity 3 中,使用 Effect → Pitch and Tempo → Change Tempo。通过其 Length 控制项,可以在 to 字段中输入 8 秒。如果精确的内容长度很重要,请启用 Use high quality stretching (slow):手册说明,使用默认的快速算法可能会遗漏结尾,或产生尾部静音。更改速度。

什么时候直接生成新音调更合适?

对于普通的稳定正弦波,直接生成 440 Hz、时长 8 秒的音频是最简单明了的建议。此时,你已经知道所有所需属性。如果需要在改变总时长的同时保留现有声音的内部序列或编辑形态,拉伸就很有用。

保留音高并不能保证其他所有属性都保持不变。Audacity 说明,独立更改音高或速度需要重新合成,大幅更改可能会引入可听见的瑕疵。单一稳定的正弦波是一个特意选取的狭窄示例;它无法说明处理更复杂的生成音频时的质量。音高和速度。

导出并检查你实际选择的需求

打开 File → Export audio。本次比较请选择 WAV 和所需的采样率。如果只导出所选音调,请使用 Export selected audio;如果项目中只有预期结果,请使用 Export full project audio。当前手册对这些导出范围和音频设置均有说明。导出音频。

分别检查三个属性:预期时长、预期音调频率和导出采样率。仅凭结果为 8 秒,无法区分 550 Hz 的联动变速版本与保留音高的版本。同样,48 kHz 文件也无法说明音轨是否曾先按不同速率重新解读。

根据必须更改的属性选择操作,并有意保留其他属性。对于这项生成音调任务,按交付要求重采样;需要同步改变时间和音高时,使用联动速度更改;需要在新时长下保留现有素材的音高时,使用拉伸。如果频率和时长已足以描述素材,就直接生成最终音调。

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