模拟与数字音频技术

    我们经常从一些渠道或一些音频爱好者口中听到一种说法，就是数字音频信号比模拟音频信号优秀。事实也是这样。但为什么优越，好在哪里？这就不是人人都能回答的了。在学习和使用数字音频技术前，我们先来了解模拟音频技术和数字音频技术的技术特点。

模拟音频技术：模拟（Analog）

    模拟技术其实就是通过某种媒介物质，例如磁带，将我们能够听到的各种声音记载到这个媒介上。再通过对这个媒介上的声音信号的还原技术，恢复录制时候的原始声音技术，我们称为模拟音频技术。这种技术的工作原理是依靠声音去震动采集设备中的碳颗粒。这些碳颗粒保持在一个连通的电流中。电流在碳颗粒保持不动的时候是恒定的。一旦有声音穿过，这些碳颗粒就产生运动，造成的结果便是电流发生变化，将这些处于变化中的电流记载下来，就得到了模拟声音信号。再把这些记录下来的电信号通过一些手段处理转录，最后灌制成磁带。这个工序很复杂，也需要进行多次转录。每一次转录就会有部分电信号由于信号变形和转为微弱信号而损失掉和声音失真。

数字音频技术：数字（Digital）

   数字技术采用同样的采集声音方法，将采集来的声音以数字信号的模式保存到媒介上。这样做的好处在于，不管将来做多少次转录和音频处理，始终会保持原始的录音质量，不会有任何损失和失真。数字转录对我们来说，就像复制电脑里面任何一个文件一样，复制出来的文件和原来的文件不会有任何不同。数字技术还涉及到不同的编码技术。不同的声音编码技术也会有不同的丢码情况，有些是为了改变声音文件的大小而人为制作的，有些是操作者不小心操作过程中造成的丢码，使声音出现变音和失真。

    实际中，我们常常可以看到不少数字和模拟音频技术一起工作的产品，典型的就是我们常听的CD光盘。这些CD光盘有的会在光盘上刻有ADD或DDD等标记，表示在录音、编辑、成品三个阶段采用的是Analog或是Digital技术。

    由此可以看出，数字音频信号是保存、编辑和传输声音的最好手段。编辑的时候可以将数字音频图形化，而在音质方面，一直是数字音频的缺陷，数字音频追求的极限依然是模拟音频所采集到的音质。这个问题的关键就在于音频编码。

    什么是音频编码？其实大家常常使用的MP3音乐格式就是一种有损的音频编码。编码其实就是满足人们对于声音的复制、存储和传输的需要。将数字音频信号采用一些特殊的编码技术来满足这些不同的需求。编码中包含了有损压缩和无损压缩两种编码技术。有损压缩是为了获得一个比较高的压缩比而开发的编码技术，这种技术的音频音质效果损失大，但音频文件占用空间比较小。无损压缩则追求音质的高还原性，文件占用空间相对就大。

常用的音频压缩格式：

MP3  全称叫MPEG Audio Layer3，因为只能听到一定频段内的声音，其他更高或更低频率的声音对人耳是没有用处的，MP3技术就把这部分声音去掉了，从而使文件体积大为缩小。

WMA  全称是Windows Media Audio，它是微软公司推出的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，加上WMA有微软的Windows Media Player做其强大的后盾，使得WMA格式迅速在世界流传起来。

MPC  MPC在高比特率编码下品质最佳，是国外一致公认的高比特率压缩下的最佳有损压缩编码方式。但该编码方式在低比特率下品质不佳，而且支持的设备和软件数量相当少，只适合在电脑上存储和播放使用。

WAV  WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持。例如3ds Max就支持WAV的音频播放和使用WAV格式的音乐做音频控制器的声音源。

APE  APE是目前流行的数字音乐文件格式之一。与MP3这类有损压缩方式不同，APE是一种无损压缩技术，也就是说，当你将从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后，还可以再将APE格式的文件还原，而还原后的音频文件与压缩前的一模一样，没有任何损失。APE的文件大小大概为CD的一半。

DDS  DDS（数字数据存储）格式是Sony公司和HewlettPackard公司在1987年联合研发的，此格式基于Sony公司为了专业的声音处理而开发的DAT技术，并且作为记录计算机数据的流式磁带机媒体。从那时起，DDS成为全球通用的PC机和工作站方便的备份存档压缩格式。