模拟和数字
爸爸
在谈论声音编码之前，我将解释模拟和数字之间的区别，以时钟为例。模拟时钟通过针的连续旋转表示时间的流逝，而数字时钟通过“数字”显示时间。由于指针在模拟时钟中连续移动，因此可以通过读取针的位置在一定程度上区分分钟和分钟之间的时间，但是在数字时钟中，不知道比显示值更详细的信息。如果显示到秒，则可以立即知道确切的时间，但是在1秒的时间间隔中有无限的时刻，因此不可能将其全部表示为数值I.。为了以数字方式表示连续现象，存在一系列以一定间隔分割 (采样) 的流程，给出 (量化) 每个分割部分的值，并显示 (编码) 。
奥托君
嗯。我经常使用数字这个词，但它指的是将连续现象剪切的值。因此，数字录制音乐也意味着对声音连续变化的方式进行采样，量化和编码
爸爸
是啊，在音乐中说到模拟和数字的话，唱片和CD的比较容易理解。在记录和盒式磁带中，它按原样记录声音波形。该记录原则上与爱迪生发明的在蜡管中以凹槽的形式雕刻与声波相同形状的波并用针提取声音的机制完全相同。CD记录声音的方法完全不同。时钟故事中的采样间隔约为23微秒，换句话说，每秒44100次。该采样间隔确定再现时声音高度的上限，并且包含高达X赫兹频率的信号应该以两倍 (2X) 或更多的精度进行采样。
奥托君
我父亲之前教过的人可以听到的上限肯定是2万赫兹。这是否意味着CD包含人类可以听到的所有高度的声音?
爸爸
没错，其中一条记录不采样，因此它将包含所有声音。
奥托君
但是，一般来说，据说CD的声音更好，为什么呢?
爸爸
量化过程中存在一个秘密，即量化采样声音的过程。画一幅画吧。假设原始声音的波形是这样的。(图1) 这是连续的，所以它是模拟波形。以441000赫兹 (1秒44100次) 对其进行采样。(图2) 然后对其进行量化。(图3) 该量化的波形宽度表示为-32768 (-2的15次幂) 和32767 (2的15次幂-1) 之间的整数。您可能已经在音频设备的规格 (规格) 中将其写为16位或24位或动态范围。由于2进制位数表示的是位，因此在CD的情况下，宽度为2的16次幂，因此它将是16位。
奥托君
还有CD比唱片音质好有什么关系?
爸爸
除了声音是否好之外，CD的噪音会更小。由于16位的动态范围在96分贝的范围内，它略窄于人类听觉处理的声音强度范围，但考虑到通常播放的声音和环境的声音 (暗噪声)，通常有足够的宽度，可以说听不到噪音。
奥托君
我没有直接听过唱片的声音，但我听说过在电视上播放唱片的声音。虽然放入了“哗”的噪音，但那就是CD和唱片的区别。
爸爸
是啊，唱片也是，新的时候还好，但只要有一点瑕疵，就会有噗噗噗噗的噪音。CD上没有这个，它很方便，因为它可以跳过歌曲并轻松完成。但即使是现在，所谓的模拟派系喜欢将针放入记录本身的动作以及包含怀旧噪音的声音，并且有很多人说记录比CD更好。声音的好坏是人类偏好的一部分，所以它不能简单地通过频率或水平来衡量。