短时记忆的编码
所谓编码，就是对信息加以心理表征的方式。短时记忆研究的一个重点就是其编码方式。最早出现的一个影响深远的理论是康拉德（Conrad，1964）提出的听觉编码理论，后来相继有人提出短时记忆中也存在视觉编码和语义编码。但是，听觉编码占优势，这基本成为共识。
听觉编码与AVL单元
康拉德认为，短时记忆的编码形式是听觉编码，即使是视觉刺激，也往往按听觉的声音特性进行编码。康拉德的实验用字母作为刺激，每次试验呈现的字母都是6个，但是其中有些字母的发音很相近，例如B—X—C—T—F—S。字母呈现后要求被试立即按顺序回忆各个字母。康拉德试图通过被试反应的错误特点来判断短时记忆的编码方式。
实验分为两个阶段。第一阶段的实验考察在视觉呈现字母的情况下，被试对字母的回忆错误有何特点。结果表明，在视觉呈现的条件下，被试的回忆错误竟然与字母的形态无关，而是与它们的发音有关。例如，B—C—T和X—F—S往往容易张冠李戴，相互混淆。康拉德根据被试的错误反应，将字母之间的混淆次数记录在一个混淆矩阵中。表4-2就是这个混淆矩阵。其中的数字就是某个作为刺激的字母被错误地回忆为另一个字母的次数。
从这个混淆矩阵来看，被试所犯的错误集中在矩阵的左上部分和右下部分，这两个部分体现的正是发音相近的字母之间的混淆。由于字母是视觉呈现的，张冠李戴的错误却主要发生在发音相近的字母之间，这说明短时记忆的编码方式是听觉的或语音的编码。即使呈现的是字母的视觉形象，也要将它们转换成语音来表征。
表4-2 视觉呈现条件下字母的回忆混淆矩阵
（来源：Conrad，1964）
实验的第二阶段和第一阶段的唯一区别是，在白噪声背景下向被试朗读上述字母，这是听觉呈现的条件了。可以想见，被试的反应错误应该类似于第一阶段，即错误主要发生在发音相近的字母之间，而且表现得应该更加强烈。表4-3就是听觉呈现条件下字母的回忆混淆矩阵。
表4-3 听觉呈现条件下字母的回忆混淆矩阵
（来源：Conrad，1964）
短时记忆的听觉编码倾向在后来的实验中得到了很多进一步的验证。康拉德（Conrad，1970）的实验还表明，刺激材料是图画的时候，听觉编码还是存在的。他对先天失聪的学生也进行了记忆混淆的实验，发现说话技能强的学生产生比较多的听觉混淆，而说话技能差的学生则犯有其他错误。由此可见，聋人也会将视觉符号转换成在功能上与语音代码类似的一种代码。
由于上述实验都与听觉和语音有关，而两者之间又难以分离，因此，很多心理学家常常将听觉的（auditory）、口语的（verbal）和言语的（linguistic）编码联合起来，称为AVL单元。
虽然短时记忆编码有强烈的言语听觉性质，但是其他方式的编码也是有的，这就是视觉编码和语义编码。
视觉编码
波斯纳等人（Posner，Boies，Eichelman＆Taylor，1969）的研究表明，短时记忆存在着视觉编码。在实验中，向被试同时或继时地呈现两个字母，要求被试判断这两个字母是否相同（无论大小写），并记录被试判断的反应时间。同时呈现的那两个字母可以是音同形也同（例如字母A和A），也可以是音同形不同（例如A和a），但是对于这两种情况，被试都应该反应“相同”。当然，实验中还要设置音形都不同的情况。两个字母如果继时呈现，其时间间隔有三个水平：0.5秒、1秒和2秒；两个字母同时呈现可以看作是继时呈现的特例，意味着两者之间的时间间隔为0秒。(https://www.daowen.com)
图4-5 波斯纳等人的实验结果：反应时是字母间隔的函数
（来源：Posner，Boies，Eichelman＆Taylor，1969）
实验的结果如图4-5所示。从图中可以看到，在两个字母同时呈现的情况下，AA对的反应时小于Aa对。这倒并不奇怪：AA音形皆同，根据字形就能作出判断；而Aa形状不同，必须提取出它们的读音才能报告“相同”。奇怪的是，在继时呈现的情况下，时间间隔越长，AA对的反应时迅速增加，越来越接近Aa对的反应时。当间隔时间为2秒时，AA对和Aa对的反应时已经相差无几了。而在时间间隔从0秒增加到2秒的过程中，Aa对的反应时几乎没有大的变化。
波斯纳的想法是这样的：既然AA对和Aa对的差别仅仅是前者字形相同而后者字形不同，那么在两个字母同时呈现或者时间间隔较短的情况下，AA对反应时短于Aa，只能归因于字形因素，但是字形因素随着时间间隔的增加似乎呈现弱化的趋势。当时间间隔达到1秒以上时，字形相同造成的优势已经很小，到时间间隔为2秒时，字形因素的影响几近消失。这样似乎可以作出这么一个推断：在时间间隔比较短的情况下，个体显然还能根据字母的视觉形象来进行判断；随着时间间隔的增加，视觉形象保留不了这么久，就只好完全借助语音特征来编码。结论是，至少在短时记忆的早期，还是存在视觉编码。也可以这样说，短时记忆可以分为视觉编码和听觉编码两个阶段。
波斯纳等人的实验结果表明，视觉编码最多只能维持2秒。这可能是因为在AA对相继呈现的中间等待过程中，视觉编码自然而然地转换成听觉编码。为了探求可能存在的更长时间的视觉编码，克罗尔（Kroll，1975）想出了一个办法，就是在波斯纳实验的基础上略作改进：在第一个字母呈现终止后、第二个字母呈现前的中间等待过程中，让被试口头重复耳机中听到的字母，其目的就是干扰上述形--音转换，迫使被试更久地在短时记忆中保留视觉编码。中间等待的时间间隔同样可以系统地加以变化。结果表明，AA对的视觉编码优势可以维持8秒之久。这一结果对短时记忆早期的视觉编码阶段提供了更强有力的证据。
语义编码
威肯斯（Wickens，1970，1972，1973）的实验则证明了短时记忆中存在语义编码。威肯斯的实验采取的是前摄抑制释放（release from proactive inhibition）范式。在前摄抑制的实验中，每个被试都应进行一系列实验，每个实验中学习同类的材料，例如水果的名称。可以发现，第一个实验的回忆成绩最好，后面实验的成绩逐步下降。这是前摄抑制造成的结果。将上述实验再加以改造，就是前摄抑制释放范式：设置一个实验组和一个控制组，实验组的最后一个实验中学习与前面实验不同类别的材料，例如学习花的名称；控制组的最后一个实验还是学习原来类型的材料。这样，实验组的成绩就会比控制组要好很多，这就是前摄抑制释放。图4-6就是前摄抑制释放实验范式的示意图。从图中可以看出，前三个实验都学习水果名称。每个实验中，在刺激呈现以后，还要完成一项分心作业，时间为20秒钟，目的是防止被试复述。接着才进行回忆测验。在第四个实验中，实验组被试学习其他类别的名称，控制组被试继续学习水果的名称。
图4-6 前摄抑制释放实验范式的示意图
（来源：Wickens，1973）
威肯斯的实验结果见图4-7。从图中可以看出，控制组的成绩逐渐下降，而实验组被试第四个实验的成绩并不继续下降，反而有所上升。而且，第四组学习的材料类别与前几组材料类别的差异越大，上升幅度也越大。例如，从图4-7可以看出，原来学的是水果，最后学的是专门职业的名称，前摄抑制释放效应最强。
威肯斯的实验说明，被试在学习中应该运用了一定的语义编码，否则不会因为学习材料类别上的变化而产生前摄抑制释放。
图4-7 前摄抑制释放的实验结果
（来源：Wickens，1973）