音频人说的「各种“失真”」都是什么意思？

从最广义的角度来讲，声音只要产生了变化，它就是“失去”了原本的“真实”。就如下图中维基百科的定义一样，除了我们把声音的时间整体提前/拖后播放，或者调音量，除此之外不管做什么都会对声音造成影响，也就是造成失真。

说到失真，最常提到的两大类就是线性（Linear）和非线性（Non-linear）失真。就像很多模拟类的设备标榜自己的“非线性”的部分能让声音更好听，更“模拟”等等，一些数字类的设备也会宣传自己把“非线性”失真降低到-100dB以下，尽可能“干净”......

简单理解，想象我们随便取一个正弦波放进数字EQ里，这个正弦波是不会发生失真的。它可能被平移了（相位变化了），音量变大变小了，但它还是那个正弦波。

但当我们把不同频率的好多个正弦波一起放进去，不同的正弦波相位和音量变化的大小不一样，所以它们整体肯定是被失真了。但原来是那些正弦波，现在还是由那些“没失真”的正弦波组成的。这就叫做“线性失真”。

因此EQ就是最常见的专门用来产生线性失真的工具。它改变了频响，产生频响失真，改变了不同频率之间的相位的关系，产生相位失真。听到这两个词，你就应该知道，它们是线性的，并且经常能跟EQ（或者说滤波器）联系在一起了。当然，能做成IR的那些延迟混响等等也是线性失真，IR就都是线性的，只不过大家好像一般不用“失真”称呼它而已。

剩下的，就统统都叫非线性失真。

就像那些模拟设备的“饱和”“染色”等等。就算只给它一个正弦波，它也会输出一个更复杂的波形，增加了其它频率的新的正弦波。

比如说这个模拟EQ，我把它挂上去之后就会发现，一个正弦波经过它就会变成一串谐波。这种失真就叫做“非线性失真”了。

像上图这样，输入一个正弦波，输出的都是它的谐波，我们就把它叫做谐波失真（Harmonic Distortion）。

像下图这样，输入了两个正弦波，就不光会对这两个正弦波产生谐波失真，而且两个正弦波的频率还会“互相调制”，产生频率更复杂，不是它们整数倍的新的波形。这种失真就被叫做互调失真（Intermodulation Distortion）。

我们虽然说各种模拟设备的失真为“谐波失真”，但要知道，它们只要产生谐波，基本就也会产生互调失真。只不过大家为了方便，干脆就统称为谐波失真了，反正严不严谨对音乐来说并不那么重要。

当然，我们在制作中会使用到的许多非线性失真都会添加谐波，例如压缩和削波等各种Waveshaper类的失真效果。但是为了和单纯产生谐波失真的饱和（Saturation）等效果区分开，它们也都有各自的名字。

在继续拓展不同失真类型之前，先来深入探讨一下那些专门用于产生“谐波”的效果吧。以Fabfilter的Saturn为例，比如我们经常说的温暖的电子管（Tube）失真：

对比上一节中模拟EQ的染色，或下图的这个专门的饱和（Saturation）失真：

是的，多数的失真都像饱和一样，只会产生奇数次的谐波。上图中输入200Hz的正弦波，会为它增加600Hz、1000Hz、1400Hz等频率的谐波。但是电子管失真会产生400Hz、800Hz等偶数次谐波。

这和失真是否对称有关。想象一下一个正弦波是中心对称的，如果它上方和下方受到的失真都完全相同，波形就依然是一个中心对称的，这时就只有奇数次谐波。而当上方和下方的失真不同时，就如电子管由于受到偏置（Bias）等原因，上下两边的失真是不对称的，可能一边失真更多而另一边更少，这就会产生偶数次谐波。

一般会认为的磁带（Tape）失真产生的也主要是奇数次谐波。当然，不仅仅是奇数偶数次谐波的问题，由于它们每一个谐波的高低都不同，而且随着输入信号的大小和频率变化也会变化，听上去就会有各自不同的“染色”。

虽然在更真实的磁带模拟上，把输入推得非常高，或者换一种模式，也会产生一些偶数次的谐波。

当然还有变压器（Transformer）产生的失真也同样常用，许多模拟通道条等插件就会带来这种类型的染色。以及传统的电钢和电吉他的音箱（Amp），在输入变大时从谐波失真逐渐变成削波（Clipping），带来了各种各样具有鲜明特色的失真。

这么多复杂的种类，该如何选择呢？其实参考在模拟时代混音师使用的设备是一个好方法。录电吉他，挂个Neve通道条；混分轨，挂个SSL通道条；打击乐的中高频有点闷，给个变压器；要贝斯更顺滑，给个电子管失真；电钢抢占了太多的中频，给它个音箱试试看；要整体Mix听着更融合一点，总线上再挂个磁带......

当然，即使是同一个类型的失真效果，不同的硬件或插件的声音也天差地别。而且词语永远无法准确描述一个东西听起来到底是什么样的：总有人说电子管的偶数次谐波是“温暖”的，可是虽然放到吉他上多数时候都好听，放到女声上就有可能很炸，放到整体Mix上就总是会变糊而不是变暖，放到高频打击乐上就经常变得更刺耳；但传说中更冷的奇数次谐波，就如磁带失真，放到高频打击乐上就能得到一种沙沙的质感，在我的经验中，通常比电子管的效果更好。

因为不同的失真产生的谐波都是非常复杂的，反复试验，用自己的耳朵熟悉它们是最好的办法。

跟谐波关系不大的失真，我首先想到的就是制作Lofi音效常用的，降采样（Downsampling）和降比特（Bitcrush）。各种Lofi电鼓的声音相信每个人都有深刻印象吧，既复古，又有一种电子的科技感。上和弦公众号已经详细介绍过什么是音频的采样率和位深，采样率决定了频率的上限，而位深决定了动态的上限。

但当把采样率和位深强行降低时，它们会产生充满“数字特色”的失真。降采样，就相当于原先的高频超过了采样率，根据👉超过48kHz的采样率有意义吗？什么是过采样？ 👈 中介绍的原理，那部分声音会被折叠下来，得到混叠失真（Aliasing）。

降比特，减少音频的动态范围，就会让量化噪音（Quantize Noise）越来越明显，就有点像是老式的收音机里那种砰砰爆开的噪音。这一类的失真有时候可以为声音增加复古的“味道”。有时候也可以用来做非常夸张的音色设计，和其它的失真结合，得到很有金属质感的音色。我也喜欢靠自动化用它做Riser等等段落之间的衔接处理。

不过以上说的都是失真“好”的方面。要知道，任何一种失真，有想象力的人都能找到它合适的使用之处，而作为失真就一定有被人们讨厌的地方。

从音频接口到音箱的一串回放设备，追求的是尽可能的还原，此时任何的失真就都是不好的，不管是线性还是非线性、“好听”还是“难听”。各种回放设备上都能看到频率响应、总谐波失真、串扰（Crossover）失真等等指标，数值当然都是越小越好。

但是录音和制作时就不一定了，我们也许不会想要没必要的底噪和许多难听的数字失真，但选择合适的频率响应以及一些谐波失真，却能让它在所有回放设备上听起来更好，使一首音乐更完美。就像电吉他失真最开始真的是把音箱音量开到爆一样，只要是在制作阶段，失真都有可能被转变为特别的音色，为自己的音乐增添新鲜的魅力。

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