音色是聲音的特色，根據不同的音色，即使在同一音高和同一聲音強度的情況下，也能區分出是不同樂器或人聲發出的。同樣的音量和音配上不同的音色就好比同樣色度和明度配上不同的色相的感覺一樣。
音色的不同取決於不同的泛音，每一種樂器、不同的人以及所有能發聲的物體發出的聲音，除了一個基音外，還有許多不同頻率的泛音伴隨，正是這些泛音決定了其不同的音色，使人能辨別出是不同的樂器甚至不同的人發出的聲音。每一個人即使說話也有不同的音色，因此可以根據其聲音辨別出是不同的人。
音色同樣也受到以下參數的影響，Attack(聲音從無到峰值的時間)、Interonset interval、Decay(經過Attack，由峰值降回平穩狀態的時間)、Sustain(平穩狀態的時間)、Release(由平穩開始衰減到無的時間)和暫態，因此這些都是取樣器可控制的參數。舉個例子，若取走鋼琴或是小號所產生訊號中的Attack成分，將導致聽者難以辨認樂器的音色，這是由於鋼琴內的音鎚敲擊琴弦或嘴唇與吹嘴接觸發出的氣聲，皆為辨認樂器音色的重要特徵。
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