信号：模拟和数字
声音主要表现为两种方式的音频信号：一种是模拟（analog）音频，另一种是数字（digital）音频。这两种方式今天来讲都很重要，但各有各的长处和短处。数字技术的发展速度远比模拟技术的发展速度快很多的这一趋势已得到了共识，但不管怎么说，两种方式的市场都是巨大的。此外，从传声器到扬声器这一声音传输处理过程中的某些部分，在今后的几年内可能仍将采用模拟技术，因为，相同的工作采用数字技术的花费要比模拟技术高很多。
虽然模拟方式和数字方式实质上差别很大，但它们在使用当中同样有优有劣。而且，在工作的最后都有可能产生质量很好或很糟的声音。也许，现在最流行的观念就是数字音频好而模拟技术已经过时了，而这种观念源于压缩光盘（CD）作为音乐的一种载体所获得的成功及其较之留声机唱片所取得的显著进步。然而，这种观点是不全面的，因为在更广泛的专业音频制作中，这两种方法都有着各自的特定应用领域。
比如，数字技术最合适的用途当然就是复制。与模拟录音及信号分配过程相比，数字录音及发行的特性，在于与模拟录音及发行相比几乎不受外界的干扰。这使得数字技术在发行上与模拟技术相比更具有优势，例如胶片及压缩光盘（CD）上的数字声迹。模拟技术在某些放大器和调音台的技术应用中处于主导地位，但是，就连这些“坚固”的阵地现在也都受到日益发展的数字技术的挑战。
图3.2 数字拷贝和模拟拷贝的区别也就是在一个载体上拷贝数字与精确拷贝载体上波形之间的区别。这是数字技术在复制方面的优势。如果数字拷贝可完全被解读，就可以完全还原成最初值。
在声音的模拟和数字表现方式之间，最基本的差别出现在振幅领域。在模拟方式中，音频信号波形的振幅表现为对原始声音波形的模拟，不管是那些在线路里的电子形式，还是被录制在载体上的振幅。也就是说，在原始声音波形的电子形式与它在载体上的振幅[2]之间有一种严格的比例。这些模拟以多种形式出现，比如，传声器振膜的振动、录音磁带磁场内所感应的强度、调音台的信号电压以及扬声器将音频还原成声音的运动。
而数字技术与模拟技术的基本区别，在于其对振幅进行了量化（quantized）。量化是度量波形的振幅并且将它转化为二进制数字的一个过程，也就是从设定的、庞大而有限的二进制数中为波形的振幅分配数字。通过选择出的二进制数，振幅就具有了特定数值，这些值代替了与波形本身有严格比例的信号。因为进行了模数转换，[3]所以这些被存储起来的数字不必再和波形本身保持绝对的相似性。
将振幅以数字形式储存起来的优点是“稳定耐用”，更确切地说，就是通过这种数字方式储存，尽管有外界干扰，数字仍然可以被解读。通过给量化的数字增加纠错码（error code），尤其是里德·所罗门（Reed Solomon）代码，[4]可以使这些数字抗干扰的性能大大增强，因为，在传输过程中出现的大部分错码都可以得到纠正，而且，当设备发现有无法纠正的错误出现时还可以采取多种补救措施，比如，在猜算原始波形的最坏情况下，错码部分先被哑音。数字音频的最大弱点是它可以让人觉得一切正常，而实际上我们已经越来越接近无法工作的边缘，我们无法从声音的质量中察觉到正在发生的问题。
另一方面，模拟系统的失真相对来说要缓慢许多，也就是说，模拟系统的失真是渐进的，这样在系统无声之前有一定的时间可以采取纠正措施。
专业和家用数字音频设备的一个主要区别，就是专业的设备常常会给出纠正错码的信息，让用户可以了解实际情况。
数字设备发现错码后采取的第一种措施就是纠错（error correction）。在纠错过程中，误差解码器彻底地还原原始数字。而且无论怎样，声音是不会发生变化的。而另一方面，如果要进行大量的纠错，那表明此载体可能已经被损坏，后面很可能还会导致更严重的问题。
当纠错系统完成任务后，下一步的措施就是误差掩蔽（error concealment）。以所缺数据之前和之后的数据为依据，通过还音解码电路推断出所缺的数据到底是什么样的。声音不可能还原成最初的样子，但只要不是用作母版，那声音的质量也就足够了。如果误差掩蔽发生在数字音频母版上，那么一般都要重新制作母版。最后，当纠错和误差掩蔽都无法见效时就说明数据链已经断裂，大部分的设备采取“哑音”方式处理，即转为无声的状态。
用对原始波形振幅的模拟来表现声音的模拟方式存在着一个问题，即这种模拟仅仅是原始波形的一种呈现，而并非原始波形本身。这个问题导致了在多代转录拷贝的过程中，每一次的拷贝都有一些不可避免的损失，最后产生可听闻的质量问题。失真和噪声随着一次又一次的拷贝逐步增加，有些时候增加的幅度可以接受，但它们是不可避免的。我们在以后的章节里会讨论这个问题。
我花了许多时间研究《绝地大反攻》（1983），试图在片断中找出为什么70mm拷贝上的发音与母版相比失真了许多。我们很自然地首先就研究洗印过程本身，最后发现，原来洗印过程没有出什么错。因为，洗印过程对声音质量的影响对于任何一代都是一样的，问题只是失真一代一代地累积到了影响听感的程度（这只是对电影的某些片断有影响）。另一方面，在第二年的《印第安纳·琼斯和魔殿》（1984）中，通过改善洗印之前的各代的质量，许多复杂场景中的失真也很难听出来了。
数字拷贝和传输并不是模拟复制，而是正确地拷贝数字，所以这个工作非常轻松，因为，即使有些数字是“模糊”的，它们仍然能被解读。所有其他各代的转录拷贝都是一样的。可以想象，得到的第10代数字拷贝和第1代拷贝听起来并没有区别，而第10代的模拟拷贝则会出现听觉上的瑕疵。