研究和改进音响系统是为 了倾听声音 、欣赏音乐 。音响系统
由两个部分组成，一个部分是制作软件部分，音响系统中的软件就
是唱片和磁带，人们需要把音乐和人声录制下来，记录到磁带和唱
片上 ；第二个部分是软件重放部分，它追求的是如何把制作出来的
软件 (磁带和唱片)重放得到令人赏心悦耳的效果。
总的音响系统的品质是从话筒起、到扬声器为止，各个环节品
质的综合 ，因而受到其中最差环节品质的限制 。所以，要想改善音
响系统的品质 ，重要的是改善音响系统中品质最差的那些环节 。
看一看音 响系统 中的录音、调整、传输、记录、重放等一系列环
节上 的信号的动态范围。范围的上限受失真 的制约 ，下限受噪声
的制约。我们当然希望既不出现失真 ，又不出现明显噪声，其动态
范围越宽越好 。对模拟音响系统的动态范围进行调查 的结果如 图
所 示 ，在 软件制 作 过程 中，其在 多轨 录 音 ，调 音 ，合成 录音、唱
图 音响系统 的动态范 围
片磁带制作或者 电台发射过程 中，动态范围被大大压缩了。这个
很窄的动态范围，限制了整个音响系统。该图考察的是中音区的
情况，而这种情况在低音区和高音区表现得更为显著。
传统的模拟声音记录方式通常称为传统录音技术 ，是通过各
种话筒把各种声音、音乐转换为模拟 电压信号，通过录音机等录音
工具，把模拟 电压转换为磁信号记录在磁性媒质上 比如各种录音
带上 。重放时，可 以通过录音机等设备可 以把磁性信号重新变为
模拟 电压信号，通过放大器重新推动扬声器，重现声音信号。但是
模拟磁性录音性能受 电磁性 的影响较大 ，模拟 电压信号在放大和
传输过程 中，会受到各种噪声和干扰的影响，磁带的频率特性在每
次重放过程 中都会有一些变化 ，这些都会对音质产生影响 。对于
把声波 的大小 以原有形态直接加 以记录和传输 的模拟方式来说 ，
它的品质是依赖于所用 的材料和器件 ，虽然可 以通过改善材料和
器件来提高品质的质量，但要实现这一点时，所需费用是随着品质
水平 的提高 以几何级数 的速度上升 ，并且实际上用模拟方法改善
音质是有限度 的。把数字技术应用到音响系统 中的 目的就是通过
这种技术把系统 中品质显著恶化的环节加 以改善 ，从而提高整个
音 响系统的品质 。
数字音频技术是把从话筒转换成 的模拟 电压信号通过取样和
量化过程变为数字信号 ，然后记录在各种媒质上 。模拟 电压信号
在时间上是连续的，幅度通常也是连续的，它的幅度的微小变化都
会 引起声音质量 的变化 。而数字音频技术是通过把模拟 电压信号
进行时间上 的离散化和幅度上 的量化处理 以后 ，变为一连 串数字
信号加 以存储 ，数字信号的 电平相差很大，在数字信号处理
中，微小的电压变化不会引起数字信号中 的变 化 ，因此 ，理论
上除了把模拟信号转变为数字信号的数字化过程和把数字信号重
新还原为模拟信号的过程 中会 引入一些误差 ，在整个数字信号的
传输和处理过程中，都不会引起音质的变化，这是越来越多采用数
字音频技术 的主要原因之一。
除此之外 ，采用数字音频技术的另一个重要原因是计算机技
术 的飞速发展 ，使数字音频处理变得越来越容 易 。在模拟音频技
术为主的年代 ，声音的处理主要是依靠各种专业设备进行处理 ，声
音的混合 、延迟、改变都是通过各种设备来完成 的。由于各种设备
的放 大、滤 波、延 迟等 电路 都有可 能 引入 噪声和 畸变 ，因此 ，为 了获
得尽可能高的音质 ，这些设备的造价是非常 昂贵的，这就在某种程
度上影 响了这项技术 的发展 。数字音频技术则不 同，当音频信号
变为数字形式 以后 ，所有的声音处理实际上都是一种数字 的处理 。
依据数字信号处理 的理论和各种算法 ，数字音频处理 既可 以通过
软件 ，在计算机上通过计算来实现 ，也可 以通过硬件来实现 。软件
实现 的方法 ，主要用在非实时的场合 ，用这种实现方法来进行数字
声频处理的成本很低 ，它只需要一台稍好一点的计算机 ，配置上一
块质量较高 的声卡 ，其他 的开销就是软件和时间。这种 以软件为
主的实现方法 的优点是成本低 、灵活，一台计算机配上一些软件就
可 以做各种各样的信号处理 ，而且可 以反复修
