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专业音频基础概念｜模拟音频是如何工作的？

互推小编
 

要点：

模拟音频信号从根本上来讲是交流电电压，也就是说它们的极性将会不断反转。这种振荡的速率决定了信号的频率，该频率范围为20次/秒（20Hz）到20000次/每秒（20kHz），也就是人耳的听觉范围。信号峰值的幅度决定了放大时的音量，而这两个变量结合，便可以准确复制复杂的声音信号。

理论

与在同一个方向上稳定流动的直流电（DC）不同，交流电会在正极性和负极性之间来回切换，大多数的交流电，比如美国的家用电，一般为60H z，也就是正负极性每秒切换60次。

在交流电音频信号中，这个频率会被调制以匹配正在被再现的声音的音高，就像声波在高压和低压之间交替一样。虽然一个简单的正弦波的平滑振荡并不难想象，但是大多数的音频信号会复杂得多，包含多个频率以及泛音。

但是频率只是模拟音频的一半。正峰值和负峰值的幅度也是可变的，峰值幅度决定的是信号的电平或者（被放大的时）音量，单位是分贝。而正是这两个不断变化的数值——频率和幅度，才使得模拟系统能够以惊人的精准程度将复杂的声音再现为电信号，并将电信号再次转换为声音，以便我们通过扬声器和耳机听到它们。

Toft Audio设计的ATB16模拟控台

换能器

音频信号可以通过多种方式产生：它们可以从一开始就由电生成，比如合成器；它们还可以通过数字音频转换器来生成，或者（也是大多数的情况）它们可以将由输入接口进入的另一种类型的信号转换而成。换能器，是一种可以将一种类型的能量转换成另一种类型的能量的转换器。在不同的乐器设备里，有着不同的换能器。

  • 麦克风中的换能器可以转换声波的动能
  • 吉他拾音器的换能器则是可以转换琴弦振动的能量
  • 压电拾音器可以转换乐器共振的机械动能
  • 扬声器则是可以将音频信号转换回声学能量，与麦克风相反

DiMarzio Super Distortion Humbucker

信号处理

一旦声音被转换为电信号，就可以通过各种方式进行操纵和修改。比如可以滤掉高频或者低频部分；可以使用均衡器强调或者减弱某个特定频率；失真则是可以增添谐波泛音。

使用压缩器则是可以控制振幅，并且还可以使用效果器来添加其他音乐效果，比如混响、合唱和延迟等等。信号的整体电平可以使用推子来控制，还可以使用放大器来增强，多个信号则可以使用调音台来调整。

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