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聲音(sound)
聲音的形成，是由一種每秒20到2萬次振動產生的氣壓推動。
這種每秒20到2萬次的振動對空氣會產生壓力，這種壓力傳入我們的耳朶之後,會推動耳膜也振動20到2萬次，這種振動便會讓我們聽到聲音，這種所謂的振動，就叫做頻率(frequency) 。
頻率的單位叫Hz(Herz..赫茲)，每秒振動20下就叫20赫茲，那麼如果振動低於每秒20下或超過2萬以上呢??其實還是會有頻率產生，只是我們的耳朶，只能聽的見的頻率只在這個範圍裡面。像狗的聽覺範圍是15Hz~5萬Hz，比人類高出許多，貓甚至可以到6萬5千Hz。
了解聲音之後我們就能進一步了解何謂聲音的數位化，我們先來看看下面這張圖，藍色弦波的線條就是所謂聲音。聲音是由X軸頻率(音高)，和Y軸振幅(音量)所構成的。如果你有一台示波器，絕大多數的聲音在儀器下看到的都是長這樣，所以我們生活上所有可以聽到的聲音就稱做"音頻訊號(audio Signal)" 。
而音頻訊號有所謂類比(analog)與數位(digital)之分，那麼，該怎麼分??
在數位化還不普及的年代，所有聲音的錄製都是得經過"收音"、"放大"這種過程的，講起來太繁瑣枯燥，簡言之，就是透過像麥克風(MIC,內地稱"話筒",香港叫"米高風") ，這樣的機械器材，將我們所聽到的聲音接收，再儲存成磁氣訊號(像卡式錄音帶Tape) ，要聽的時候使用能讀取這種磁氣訊號的儀器(說了一長串)也就是卡式放音機來讀取，這種時代的聲音處理都是所謂的"類比(analog)"。
而隨著電腦工業的發達，資料的儲存也進入了"數位資料"的時代。是的，重點來了，數位技術問世後，將類比的聲音透過一定的轉換程序將它變成數字化的0與1資料之後，就可以使用更有效率的儲存方式來處理聲音。這就是舊式的卡帶(類比)跟後來的CD(數位)，最近已普及的DVD等的差別。這種將類比聲音轉成數位資料而可以儲存的全部過程，都能簡言是數位化。所以我們的CD裡記錄的都只是一堆的0與1的數位資料，經過CD撥放器材將它再還原成我們聽的聲音。
如何數位化將聲音變成0跟1的訊號??
CD的標準數位規格是44.1KHz/16bit 這些數字是什麼意思??
好的，聲音從類比轉成數位是要有一定程序的。請看手繪圖，X軸是頻率，我們在數位化的過程中有兩個很重要的名詞，一個是"取樣精度(Sample rate)"，一個叫"量化位元數(Quzntize bit)"
採樣精度就是指：
在X軸上要用多頻繁的頻率去分析一個波型。也就是說，我們如果能在X軸上將類比訊號的波型切的越多等分，就表示取樣的精度越細密，那麼可以數位化的資料當然就越多，未來再將數位訊息轉回類比可聽聲音時就會越"接近"原始聲音，看圖中最右的方向小波型，綠色的長條表示，假設我們是用取樣精度只有1 Hz時，數位訊號則會只有一個方波(方波只有0跟1) 。
當然，我們如果只用單單一個0跟1的訊號，無論如何是不可能還原聲音的。而CD的44.1KHz就是說，CD裡存放的數位聲音訊號，是以每秒4萬4千1百多次(還有零頭)的0與1去切割分析的，這個取樣精度，其實已經能讓我們聽到"有點接近"原音的聲音了!!
而所謂量化位元數Quantize bit是指：在每個切割分析的數位資料中，加入對"音量變化"的資料。當然，位元數越高，表示能聽到的音量變化越大，聲音自然越真實。上面假設的取樣精度1 Hz，量子化位元也只有1個階，所以聽起來將是一個沒有任何音量變化的聲音。
本文資料參考旋律工房
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