什么是“模拟信号”和“数字信号”?
在音频领域,我们常常会听到「模拟」和「数字」这两个词。比如“这就是真正的模拟味儿!”“数字听起来太干净了。”可以说我也有很长一段时间被这两个词困扰。所以今天就让我们讨论下到底什么是「模拟信号」,什么是「数字信号」。 模拟信号(Analog Signal)是指随时间连续变化、能够在幅度或频率上呈现无限取值的物理量,它能用来表示和传递信息。 模拟信号在日常生活中无处不在,如声音、光线、温度、电流与电压、气压与风速等。在音频领域,模拟信号其实指的就是对真实声音的连续还原。举个例子,当我们对着麦克风讲话或唱歌时,麦克风里面的振膜会随着声波的气压变化前后震动,这个震动与声音波形保持同步,振膜再将这种气流的机械波动转换为持续可变的电信号。换句话说麦克风就是将模拟声音信号转换为模拟电信号的设备。 模拟信号的主要特点就是声音是连续变化的,没有“断点”。听感上声音自然、温润,但也容易受到噪声、失真等影响; 了解完模拟信号,我们再来了解下数字信号。 数字信号(Digital Signal)是用离散的数值(通常是二进制的0和1)来表示和传递信息的信号,它在时间和幅度上都是离散的。用通俗的话来说,数字信号不是连续的,而是用一串“点”去记录这条曲线的形状。 在音频领域,数字系统会通过采样(Sampling)和量化(Quantization)把声音转成0和1的数据。 这样,原本连续的声波,就变成了由无数小点组成的数据曲线。这些数据可以存进硬盘、传输到电脑、在数字音频工作站(DAW)里随意编辑。 相较于模拟信号,数字信号有更强的抗干扰性(数字信号只需识别0和1,允许一定范围的误差,并能通过纠错机制保证数据完整,因此不像模拟信号那样会逐渐积累噪声和失真)。听感上数字信号噪声极低但可能偏冷、偏干净,需要靠算法和插件去增加“模拟味儿”。 正因为数字信号只能用有限的0/1组合来表示无限的模拟信号,所以必须通过采样率(Sample Rate)和比特深度(Bit Depth)来完成量化。关于采样率和比特深度,我会在接下来的文章中进行解释~ |