1.1.3 认识模拟与数字音频技术

随着经济和生产力的不断发展，记录和处理音频信号的方式越来越复杂，因此专家学者开发出了模拟音频技术和数字音频技术。在这两种技术中，信号的波形、传输方式和存储媒介是完全不同的。下面主要介绍模拟音频与数字音频的基础知识。

1. 了解模拟音频技术的特点

模拟音频是一种对声音波形进行1∶1比例记载和传输的信号表示方式，它的波形是连续的，可以用机械、磁性、电子或光学形式来表现。模拟音频信号的振幅除可以通过电压与位移（如留声机和模拟光学声迹）的直接模拟来表现外，还可以通过信号电压与磁通量强度（模拟磁带录音）的直接模拟来表现。模拟音频也可以用调频方式使信号被载频或被解调，因为不管是在调制还是在解调周期内，其信号仍保持其模拟形态。

模拟音频技术反映了真实的声音波形，技术成熟，声音温暖动听，尤其在声/电能相互转换的功能（拾音与还音）方面是其他技术无法替代的，直到今天还在使用。但它是工业化时代的产物，在记录、编辑和传输时受到很多技术本身的限制，主要缺点是动态范围小、信噪比较低、音频信号编辑十分不便及设备复杂昂贵等，尤其是其薄弱的信息承载能力，无疑是一个致命的弱点。

2. 了解数字音频的采样

采样频率是指音频信号采样时每秒的数字快照数量，这个速度决定了一个音频文件的频率范围或称为频响带宽。采样频率越高，数字音频的波形越接近于原始音频的波形；采样频率越低，数字音频的波形越容易被扭曲，从而背离原始音频的波形，造成频率失真。

3. 了解数字音频的量化

所谓数字音频的量化，是指按照一定的数值量把经过采样得到的瞬时幅度值离散化，这个规定的数值量称为位深度，也称为量化精度或量化比特数，它决定了数字音频的动态范围，较高的位深度可以提供更多可能性的振幅值，从而产生更大的动态范围和更高的信噪比，提高信号的保真度。

采用16bit（位）位深度的数字音频是最常见的，它能达到CD音质，但有些Hi-Fi音频系统使用32bit（位）的位深度，而在有些对音质要求较低的场合，如网络电话，也可能使用8bit（位）的位深度。不同的数字音频位深度对应的声音品质如表1-4所示。