數位為什麼叫數位??

現在有很多數位的產品像是數位相機數位電話.......很多...數位是代表什麼意思呢?爲什麼要叫數位呢?
何謂數位化？從字面上來說

數位化(Digital)就是以數字來描述事物。

例如用數字紀錄一張桌子的長寬高尺寸以及各木料間的角度

這就是一種數位化。

跟數位常常一起被提到的字是類比(Analog/Analogue)。

類比的意思是用相似的東西去表達

例如將桌子用傳統相機將三視圖拍下來

就是一種類比的紀錄方式。

為什麼要數位化？數位化的最大好處是方便資料傳輸與保存

使資料不易失真。

只要紀錄資料的數字大小不改變

紀錄的資料內容就不會改變。

傳統類比的方式紀錄訊號

如使用LP表面的凹凸起伏或是錄音帶表面的磁場強度來表達振幅大小

在我們複製資料時

無論電路設計多麼嚴謹

總是無法避免雜訊的介入。

這些雜訊會變成複製後資料的一部份

造成失真

且複製越多次訊噪比(訊號大小與雜訊大小的比值)會越來越低

有意義的資料細節也越來越少。

如果讀者曾經複製過錄音帶或是錄影帶

一定有過發現拷貝版雜訊較大的經驗。

在數位化的世界裡

數字轉換為二進位

以電壓的高低判讀1與0

並可加上各種檢查碼

使得出錯機率大大降低

因此在一般的情況下無論資料複製多少次

都可以達到不失真的目標。

或許讀者會問

既然CD是數位化的儲存媒體

為什麼用燒錄機複製的燒片放到CD Player中音質往往比原版片來得差呢？數位化的複製不是不會失真嗎？這個問題我們留到後面再解答。

那麼

數位化的資料如何轉換回原來的音樂訊號呢？這時候我們需要一項裝置叫做DAC(Digital to Analog Converter)

中文叫數類轉換器。

DAC的功能如其名是把數位訊號轉換回類比訊號

在我們的CD Player

音效卡中都有這裝置

而在許多電路中也經常被用到

例如顯示卡的RAMDAC。

我們可以把CD Player中以PCM運作的DAC想像成16個小電阻

各個電阻值是以二的倍數增大。

當DAC接受到來自CD讀取機構的二進位PCM訊號

遇到0時相對應的電阻就接上電路

遇到1相對應的電阻不作用

如此每一批16Bits數位訊號都可以轉換回相對應的電壓大小。

這些電壓大小看起來會像階梯一樣一格一格

跟原來平滑的訊號差異

因此再輸出前還要通過一個低通濾波器

將高次諧波濾除

這樣聲音就會變得比較平滑。

在Hi-Fi音響術語中

我們將讀取CD且輸出類比音訊的器材叫做CD唱盤

單純讀出CD資料輸出數位訊號的器材叫做CD轉盤。

我們可以把CD唱盤當作CD轉盤 DAC。

在Hi-End音響的領域大部分傾向將CD讀取分成轉盤 DAC。

值得一提的是

雖然CD轉盤和DAC間傳遞的是純粹的數位訊號

但是我們往往可以發現更換之間的線材(常用規格S/PDIF為阻抗75歐姆的同軸電纜或是Toslink塑膠光纖)

卻可以影響音質

這部分的問題我們也留到後面再說明

而這裡有相關實驗結果參考資料http://comemusic.com/columns.php?select=columns_content