速查在线工具箱音频升降调之后，为什么时长和音质都变了？
频率和时长在采样数据里是绑在一起的：只改播放速率，调子上去、时长就短了；想要调子动而时长不动，必须让工具额外做一件事。
直接答案
采样率固定时，音高与时长是一体两面：把数据按更快的速率读出来，频率升高，播放时间自然缩短。想要其中一个不动，就得额外处理。
独立控制音高与时长要走两步：先把时间拉伸或压缩，再把音高搬回去。声学上这一步靠的是短时分析加上相位推进量的改写，而不是简单重采样。
这类处理会重新排列相位关系，瞬态和噪声成分容易出现涂抹感，程度取决于算法与变换幅度，通常调子动得越多、听感损失越明显。
同一段人声，升了两个半音之后听起来变得又薄又尖，时长还短了一截。换一个工具又能保持时长不变，但声音带上一层金属味。
这一篇把音高与时长为什么绑在一起讲清楚，再说说不变速的变调究竟动了什么。
1音高和时长为什么绑在一起
一段音频在文件里就是一串按固定间隔采样的数值。改它的读法，频率与时间会同时变化。
| 做法 | 音高 | 时长 | 听感 |
|---|---|---|---|
| 按原速播放 | 不变 | 不变 | 原始 |
| 加快读取 | 升高 | 变短 | 花栗鼠效果 |
| 放慢读取 | 降低 | 变长 | 低沉拖沓 |
| 独立改调 | 升高或降低 | 不变 | 需要额外算法 |
前三行是同一个动作的不同体现，只有最后一行需要工具做额外的工作。
2不变速的变调多了哪一步
工具内部把一件事拆成两步做，顺序可以互换，代价都在相位上。
- 第一步：时间拉伸
- 把音频拉长或压短，此时音高也跟着变了
- 第二步：音高搬移
- 在不改时长的前提下把频率整体移回目标
- 实现手段
- 把信号切成短帧，逐帧分析频率并改写帧间的相位推进量
- 代价来源
- 帧与帧之间原本首尾相连的相位被重新拼接
处理幅度越大，被重新拼接的相位越多，涂抹感越明显。
3幅度与失真的对应关系
相邻半音的频率比是固定的，所以移调的远近可以用一个常数换算出频率变化幅度。
| 移调幅度 | 频率倍率 | 常见听感 | 建议 |
|---|---|---|---|
| 一个半音 | 约 1.06 倍 | 几乎听不出损失 | 放心使用 |
| 三个半音 | 约 1.19 倍 | 开始有轻微涂抹 | 人声可用 |
| 五个半音 | 约 1.33 倍 | 金属感明显 | 慎用 |
| 一个八度 | 2 倍 | 明显不自然 | 一次性效果可用 |
需要大跨度移调时，分多次小幅移调通常比一次到位更自然。
相关疑问
为什么有的工具变调后时长还是变了？
那类工具做的是重采样，本质是改读取速率，音高与时长必然同时变化；想要保时长，需要选用带时间拉伸功能的模式。
移调会让文件变小或变大吗？
处理过程中会重新编码，体积取决于输出的码率与格式设置，与原文件不是简单的大小关系。
人声移调有什么特别的注意点？
人声里有大量清辅音和气流噪声，相位改写对这类成分的影响最明显，移调幅度越大越容易听出不自然。
升高与降低，哪个更容易失真？
两者机制相同，但由于听觉对高频细节更敏感，升调往往更容易被察觉出不自然。
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