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标题:关于模拟信号和数字信号的疑惑
时间:07-11-26 12:44
作者:solbadguy
众所周知我们现实世界的信号都是模拟信号，但是要经过电脑处理就要转换成数字信号，无论采样率有多高，超过采样范围的那部分信号还是会被忽略掉。照理来说数字信号的细节应该比不上模拟信号才是，为什么还要发展数字信号？:黄脸问号:
回复列表 (66)
数字信号利于传输，无损耗！
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磁带和mp3谁更方便··～？
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模拟信号占用的带宽太大了。。。。。
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以有线电视来做例子吧，以前模拟信号时，对传输线的要求较高，我家买了新电视机，然后随便用了根4块的烂线，看有线效果很差，雪花点到处都是，换根好线就好了很多。而装上数学电视后，两根线的效果基本上是一样的，这样对线材的要求就相对低一点了，当然也不能太差，否则导致信号不好会产生马塞克。
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原帖由 solbadguy 于 2007-11-26 12:44 发表
众所周知我们现实世界的信号都是模拟信号，但是要经过电脑处理就要转换成数字信号，无论采样率有多高，超过采样范围的那部分信号还是会被忽略掉。照理来说数字信号的细节应该比不上模拟信号才是，为什么还要发展数字 ...
众所周知我们现实世界的信号都是模拟信号，但是要经过电脑处理就要转换成数字信号，无论采样率有多高，超过采样范围的那部分信号还是会被忽略掉。照理来说数字信号的细节应该比不上模拟信号才是，为什么还要发展数字 ...
目前条件下，模拟信号的传输损耗太大，容量要求太高。
CD复制一万次声音都是一样的，磁带呢。
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明白了。有个朋友是做胆机的，听了他自己手工DIY的功放+胶唱片后产生的疑问。
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模拟信号不好保存，不利于计算机处理，传输损耗严重。
人眼的识别范围有限，采样之后基本看不出什么区别。
人眼的识别范围有限，采样之后基本看不出什么区别。
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原帖由 solbadguy 于 2007-11-26 13:09 发表
明白了。有个朋友是做胆机的，听了他自己手工DIY的功放+胶唱片后产生的疑问。
明白了。有个朋友是做胆机的，听了他自己手工DIY的功放+胶唱片后产生的疑问。
胆机失真是最大的，但是都是二次皆波，这种失真反到非常讨好耳朵。电子管好听不代表高保真。你地明白
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原帖由 首斩破沙罗 于 2007-11-26 12:45 发表
数字信号利于传输，无损耗！
数字信号利于传输，无损耗！
正解。
其实自然界的东西都不是数字信号，这也是为啥真正的HiFi发烧烧到一定程度以后会开始着迷于LP唱盘的原因。那个采样是连续的，没有任何所谓的“数码采样失真”。
不过现在采样密度非常高的情况下真的要追求这方面的东西的话也真的是属于体温过高脑子烧出毛病来了。这类人典型的特点是可以听出连示波器都没法分辨的波形区别（我个人认为是纯粹心理作用）。
在我看来在现在的数码采样的基础上再去追求信号源的高保真其实是毫无意义的，因为在功率放大和最后转成模拟（声波）的播放设备上的失真远远大于采样失真。所谓的Hifi迷最终听到的根本不是什么高保真的声音，而是器材加工后的声音。真的要听高保真的还是去音乐厅听现场吧。
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原帖由 谁家那个小那谁 于 2007-11-26 13:18 发表
胆机失真是最大的，但是都是二次皆波，这种失真反到非常讨好耳朵。电子管好听不代表高保真。你地明白
胆机失真是最大的，但是都是二次皆波，这种失真反到非常讨好耳朵。电子管好听不代表高保真。你地明白
胆机主要做的是功率放大，甲类功放在工作区的放大是线性的，这个失真最大从何谈起呢。
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原帖由 silverhoof 于 2007-11-26 13:21 发表
胆机主要做的是功率放大，甲类功放在工作区的放大是线性的，这个失真最大从何谈起呢。
胆机主要做的是功率放大，甲类功放在工作区的放大是线性的，这个失真最大从何谈起呢。
相对石机来说的。功率放大过程就存在失真问题，只是电子管相对失真更多。
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原帖由 solbadguy 于 2007-11-26 13:09 发表
明白了。有个朋友是做胆机的，听了他自己手工DIY的功放+胶唱片后产生的疑问。
明白了。有个朋友是做胆机的，听了他自己手工DIY的功放+胶唱片后产生的疑问。
胆机频响很差的，就是人声和弦乐好点。你拿来听摇滚一定郁闷到死。模拟的保真度就有这种问题，带宽窄，失真度高，还原困难。
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至于图像， 电脑图像 ， 一开始就是数码的， 所以数码的更好
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模拟讲究的是听感 音乐味 但有音染 加了味精的
数码讲究解析 定位 密度 结相 控制了底噪 力求保真度
取向不同 音乐和视频不可拿来横向对比 视频容易满足人眼的需求 音频很难满足人耳听感需求
数码讲究解析 定位 密度 结相 控制了底噪 力求保真度
取向不同 音乐和视频不可拿来横向对比 视频容易满足人眼的需求 音频很难满足人耳听感需求
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非常重要的一个原因，就是数字设备容易制造，模拟设备要达到高精度，制造难度非常非常大。
当年日本人全力发展模拟计算机，一个很重要的原因就是对自己的制造水平太有信心……
当年日本人全力发展模拟计算机，一个很重要的原因就是对自己的制造水平太有信心……
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其实现在有些hi end发烧友简直是心理偏执……好几个先行者都是沉迷于“胆机味”而不是高保真……
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胆机……TG高人真多
我有个老师就自己做这个……
我有个老师就自己做这个……
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楼主啊，我觉得你有必要先去复习下信号与系统了。。。。
采样定理告诉我们，当采样率超过信号频带宽度两倍的时候，理论上通过采样信号可以完全的还原被采样的模拟信号的一切细节。
这就是数字信号处理的理论基础。
因为通常我们需要的仅仅是某个频带内的信号而已，比如说普通人的耳朵通常分辨频率在20Hz-22000Hz范围内的声音，所以CD音频把采样率定在了44.1KHz。
虽然实际上没法达到理论极限，但在很多的情况下利用数字信号处理带来的失真，是要小于模拟传输带来的失真的。.
[ 本帖最后由 z0406 于 2007-11-29 02:45 编辑 ]
采样定理告诉我们，当采样率超过信号频带宽度两倍的时候，理论上通过采样信号可以完全的还原被采样的模拟信号的一切细节。
这就是数字信号处理的理论基础。
因为通常我们需要的仅仅是某个频带内的信号而已，比如说普通人的耳朵通常分辨频率在20Hz-22000Hz范围内的声音，所以CD音频把采样率定在了44.1KHz。
虽然实际上没法达到理论极限，但在很多的情况下利用数字信号处理带来的失真，是要小于模拟传输带来的失真的。.
[ 本帖最后由 z0406 于 2007-11-29 02:45 编辑 ]
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简单的来说，数字信号有这么几个好处。
1）有完善的模拟信号重建理论。
2）易于处理。
3）抗干扰能力强。
1）有完善的模拟信号重建理论。
2）易于处理。
3）抗干扰能力强。
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数字信号现在比模拟信号流行唯一的原因就是20世纪下半页数字电子计算机技术，特别是晶体管和集成电路技术的飞速发展，使得数字信号的处理比模拟信号处理在达到同等精度情况下成本要低廉很多。
附带提一句，当采样率超过信号频带宽度两倍的时候，只能精确还原被采样的信号的频率信息，事实上这个定理是用在数字信号的高频调制上的，对于模拟信号完全没有意义。
[ 本帖最后由 xphi 于 2007-11-29 01:35 编辑 ]
附带提一句，当采样率超过信号频带宽度两倍的时候，只能精确还原被采样的信号的频率信息，事实上这个定理是用在数字信号的高频调制上的，对于模拟信号完全没有意义。
[ 本帖最后由 xphi 于 2007-11-29 01:35 编辑 ]
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视频信号的精度是无限的，但采样不可能是无限的，无论怎样都会有失真
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原帖由 xphi 于 2007-11-29 01:32 发表
数字信号现在比模拟信号流行唯一的原因就是20世纪下半页数字电子计算机技术，特别是晶体管和集成电路技术的飞速发展，使得数字信号的处理比模拟信号处理在达到同等精度情况下成本要低廉很多。
附带提一句，当采样 ...
数字信号现在比模拟信号流行唯一的原因就是20世纪下半页数字电子计算机技术，特别是晶体管和集成电路技术的飞速发展，使得数字信号的处理比模拟信号处理在达到同等精度情况下成本要低廉很多。
附带提一句，当采样 ...
寒一个，信号本来就有频域和时域两种表示方法，精确的表达了一个信号的频域信息和时域信息本来就是等价的。
用数字信号重构模拟信号带来的误差通常都不是采样率低的原因，而是没法理想化带限滤波，重构的滤波函数没法和采样函数完全匹配，以及采样时的量化误差造成的。
[ 本帖最后由 z0406 于 2007-11-29 02:09 编辑 ]
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原帖由 xphi 于 2007-11-29 01:32 发表
附带提一句，当采样率超过信号频带宽度两倍的时候，只能精确还原被采样的信号的频率信息，事实上这个定理是用在数字信号的高频调制上的，对于模拟信号完全没有意义。
附带提一句，当采样率超过信号频带宽度两倍的时候，只能精确还原被采样的信号的频率信息，事实上这个定理是用在数字信号的高频调制上的，对于模拟信号完全没有意义。
这个是数字采样经典理论基础，叫做采样定理，虽然视为相等但实际上还是个近似值，并没有真实还原，科学试验上采样往往采用4倍甚至更高
原帖由 z0406 于 2007-11-29 01:43 发表
寒一个，信号本来就有频域和时域两种表示方法，精确的表达了一个信号的频域信息和时域信息本来就是等价的。
用数字信号重构带限模拟信号带来的误差通常都不是采样率低的原因，而是重构的滤波函数没法和采样函数完全匹配，以及采样时的量化误差造成的。
寒一个，信号本来就有频域和时域两种表示方法，精确的表达了一个信号的频域信息和时域信息本来就是等价的。
用数字信号重构带限模拟信号带来的误差通常都不是采样率低的原因，而是重构的滤波函数没法和采样函数完全匹配，以及采样时的量化误差造成的。
确实，滤波往往才是关键所在，就像显卡，声卡一样，好的设备和次的一比，就完全拉开档次了。
但是不可否认的是，数字信号传输在有效范围内几乎不会损失，模拟信号必然大幅度损失，还有就是接口多少和数据处理问题了
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一个帖子引出无数妖怪........:哇哦(赵叔专用):
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原帖由 LM 于 2007-11-29 05:41 发表
一个帖子引出无数妖怪........:哇哦(赵叔专用):
一个帖子引出无数妖怪........:哇哦(赵叔专用):
不,是无数专家
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原帖由 123321456 于 2007-11-28 23:58 发表
其实现在有些hi end发烧友简直是心理偏执……好几个先行者都是沉迷于“胆机味”而不是高保真……
其实现在有些hi end发烧友简直是心理偏执……好几个先行者都是沉迷于“胆机味”而不是高保真……
你是喜欢吃红烧肉还是白水煮肉？
虽说这种比喻不恰当，但是也算说明白一个问题。胆机就好比于红烧肉，从失真到高保真度指标都不算高，但是恰恰这种声音是耳朵喜欢的那种味道。 HIFI音响或数字音响确实指标很高，但是和胆机比就相当于白水煮肉了。
我已经说了，这种比喻并不恰当，但是差不多说明了为什么还有很多人喜欢胆机的原因。
另外，数字音响想要好声，目前需要三个方面。1：采样率，越高越好。但是这会早成数据量大幅上升（MP3采样率就是例子），当然面对今后光盘的容量来说这也不算什么了。 2：采样精度 3：滤泼电路的设计。其实电源质量也非常重要。
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原帖由 离神最近的人 于 2007-11-29 01:36 AM 发表
视频信号的精度是无限的，但采样不可能是无限的，无论怎样都会有失真
视频信号的精度是无限的，但采样不可能是无限的，无论怎样都会有失真
这和我想的一样，不单视频，应该是所有模拟信号。
顺便问问唱片母带用的是数字还是模拟信号保存第一手采集的声音信息的？
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就我所知，唱片的母带就是磁带，不过是高保真磁带～
CD是后来压制的～用来贩卖
CD是后来压制的～用来贩卖
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原帖由 solbadguy 于 2007-11-29 08:45 发表
这和我想的一样，不单视频，应该是所有模拟信号。
顺便问问唱片母带用的是数字还是模拟信号保存第一手采集的声音信息的？
这和我想的一样，不单视频，应该是所有模拟信号。
顺便问问唱片母带用的是数字还是模拟信号保存第一手采集的声音信息的？
你还是没明白一个基本问题。
模拟信号虽然是一种连续信号，但是其有效性一样受采样、处理、储存设备的分辨率的限制。
比如传统胶片的照片其分辨率要受镜头的光学分辨率和底片银盐颗粒的粒度限制。
当你对模拟信号放大到超过原始信号获取设备的分辨率之后，多出来的细节只是无意义的噪音而已。
所以数字信号的话，你可以用超过人类分辨力极限的昂贵的高精度AD设备进行一次数模转换，之后就可以很低成本的实现无损处理和保存了。
模拟信号的话，从采样到处理保存都要使用昂贵的高精度设备才能保证信号质量，你说唱片公司会用哪种方式？
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但凡跟科学有点沾边的，最终总是要远离我们的。这就是模拟和数字的区别。
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以前是这样，录音棚都是用开盘机录音，而且是多轨的。这样方便后期编辑合成。
目前可能除了世界几个顶级发烧唱片商采用开盘机录音外，基本上都换成纯数字了。因为这是趋势。数字有数字的好处。毕竟世界上的唱片商不都是出发烧用的软件。
流行乐或者普通音乐没有多大必要追求HIFI的。
目前可能除了世界几个顶级发烧唱片商采用开盘机录音外，基本上都换成纯数字了。因为这是趋势。数字有数字的好处。毕竟世界上的唱片商不都是出发烧用的软件。
流行乐或者普通音乐没有多大必要追求HIFI的。
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模数转换 下一步 数模转换
载体是数字，被你接受的还是模拟
所以在维持你所能接受的信息前提下....
载体是数字，被你接受的还是模拟
所以在维持你所能接受的信息前提下....
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LZ说的模拟信号指的是信号的源头，实际上传输的模拟信号也都是压缩了的，没有可比性，音乐厅里那无形的模拟信号还是数字捕获来的更精确完整啊，LZ你明白了吗？
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原帖由 谁家那个小那谁 于 2007-11-29 06:45 发表
你是喜欢吃红烧肉还是白水煮肉？
虽说这种比喻不恰当，但是也算说明白一个问题。胆机就好比于红烧肉，从失真到高保真度指标都不算高，但是恰恰这种声音是耳朵喜欢的那种味道。 HIFI音响或数字音响确实指标很高 ...
你是喜欢吃红烧肉还是白水煮肉？
虽说这种比喻不恰当，但是也算说明白一个问题。胆机就好比于红烧肉，从失真到高保真度指标都不算高，但是恰恰这种声音是耳朵喜欢的那种味道。 HIFI音响或数字音响确实指标很高 ...
这就是我觉得他们心理偏执的原因了，明明要的就是加了味精的音乐，却自我标榜是高保真音响发烧友，简直就到清真饭馆里吃东坡肘子。
还有，喜欢胆机味需要把数码味骂成渣么？我加个EQ不是比你胆机味鲜美很多？
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现实世界是连续还是离散的，这还是个问题
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原帖由 elong 于 2007-11-29 13:27 发表
现实世界是连续还是离散的，这还是个问题
现实世界是连续还是离散的，这还是个问题
要走题 :企鹅抽筋蹬腿:
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原帖由 谁家那个小那谁 于 2007-11-29 13:43 发表
要走题 :企鹅抽筋蹬腿:
要走题 :企鹅抽筋蹬腿:
我想到水区那个快40页的贴子了.
不知道现在他们飞出宇宙了没.
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原帖由 z0406 于 2007-11-29 01:43 发表
寒一个，信号本来就有频域和时域两种表示方法，精确的表达了一个信号的频域信息和时域信息本来就是等价的。
用数字信号重构模拟信号带来的误差通常都不是采样率低的原因，而是没法理想化带限滤波，重构的滤波函 ...
寒一个，信号本来就有频域和时域两种表示方法，精确的表达了一个信号的频域信息和时域信息本来就是等价的。
用数字信号重构模拟信号带来的误差通常都不是采样率低的原因，而是没法理想化带限滤波，重构的滤波函 ...
频域信息和时域信息互相转化的基础傅立叶展开本身就是个无限级数，按照傅立叶展开对一个完全随机的模拟信号进行时频变换，最高频是无限高的，那里去找一个二倍于无限高的无限高频信号来做采样？而在有限范围内时频变换根本不是精确的，怎么可能精确的表达了一个信号的频域信息？
[ 本帖最后由 xphi 于 2007-11-29 14:17 编辑 ]
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:企鹅喝茶: tg就是神啊。。
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LZ，在现有的观察条件下，你可以用“模拟”，“数字”来区分信号。但其实并没有这么严格的区别，观察尺度很重要，还有人眼的低通滤波性等等。
请不要在脑海里想象 正弦波 和 0，1。如果有兴趣的话，看看《信号与系统》之类的书
请不要在脑海里想象 正弦波 和 0，1。如果有兴趣的话，看看《信号与系统》之类的书
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主要因为数字信号可以复杂处理并且传输不失真
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原帖由 xphi 于 2007-11-29 14:16 发表
频域信息和时域信息互相转化的基础傅立叶展开本身就是个无限级数，按照傅立叶展开对一个完全随机的模拟信号进行时频变换，最高频是无限高的，那里去找一个二倍于无限高的无限高频信号来做采样？而在有限范围内时 ...
频域信息和时域信息互相转化的基础傅立叶展开本身就是个无限级数，按照傅立叶展开对一个完全随机的模拟信号进行时频变换，最高频是无限高的，那里去找一个二倍于无限高的无限高频信号来做采样？而在有限范围内时 ...
有些信息，高于一定程度的频率分量是可以被无视的，譬如人耳听不见超声波或者只有很微弱的感觉，或者视频里的高频分量，因为频率太高了（即很短距离内的颜色变化）肉眼根本无法察觉。
另外有些非自然界的信息是只有某些频率分量的而不是全频域都有。。。:企鹅捶地:
[ 本帖最后由 Ophelia 于 2007-11-29 15:40 编辑 ]
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原帖由 Ophelia 于 2007-11-29 15:38 发表
有些信息，高于一定程度的频率分量是可以被无视的，譬如人耳听不见超声波或者只有很微弱的感觉，或者视频里的高频分量，因为频率太高了（即很短距离内的颜色变化）肉眼根本无法察觉。
另外有些非自然界的信息 ...
有些信息，高于一定程度的频率分量是可以被无视的，譬如人耳听不见超声波或者只有很微弱的感觉，或者视频里的高频分量，因为频率太高了（即很短距离内的颜色变化）肉眼根本无法察觉。
另外有些非自然界的信息 ...
是这样的，这基本就是有损压缩的理论基础了，也是某些模拟发烧友攻击数字信号的口实，据说他们觉得他们可以听到别人听不到或者几乎听不到的东西。
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上次也在TG讨论过这个问题。
某兄玩笑说按照量子理论，所有信号都是离散的，世上没有真正的模拟（连续）信号。
俺考虑好久，总觉得挺有道理的……
某兄玩笑说按照量子理论，所有信号都是离散的，世上没有真正的模拟（连续）信号。
俺考虑好久，总觉得挺有道理的……
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原帖由 xphi 于 2007-11-29 14:16 发表
频域信息和时域信息互相转化的基础傅立叶展开本身就是个无限级数，按照傅立叶展开对一个完全随机的模拟信号进行时频变换，最高频是无限高的，那里去找一个二倍于无限高的无限高频信号来做采样？而在有限范围内时 ...
频域信息和时域信息互相转化的基础傅立叶展开本身就是个无限级数，按照傅立叶展开对一个完全随机的模拟信号进行时频变换，最高频是无限高的，那里去找一个二倍于无限高的无限高频信号来做采样？而在有限范围内时 ...
我前面已经说过了，我们需要的是有限频带的信号。所以 任何一个采样之前当然是先进行频带滤波，不滤波的采样是没有价值的。
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原帖由 xphi 于 2007-11-29 16:40 发表
是这样的，这基本就是有损压缩的理论基础了，也是某些模拟发烧友攻击数字信号的口实，据说他们觉得他们可以听到别人听不到或者几乎听不到的东西。
是这样的，这基本就是有损压缩的理论基础了，也是某些模拟发烧友攻击数字信号的口实，据说他们觉得他们可以听到别人听不到或者几乎听不到的东西。
个人认为某些表态不过是自慰。。。:D
你楼下的那位说的话似乎不错哦
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如果是 颜色... 这个人可能说是 绿色 那个可能是 蓝色...............
但是数字 0 就是 0 1就是 1............... 可以传输无损........................
但是数字 0 就是 0 1就是 1............... 可以传输无损........................
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有门课叫模拟电子技术，还有门课叫逻辑电子线路。。。。
还有门课叫信号与系统。。。还有门课叫通信电子线路，还有门课叫。。。。。
对了，你答对了，我就是搞这个的
还有门课叫信号与系统。。。还有门课叫通信电子线路，还有门课叫。。。。。
对了，你答对了，我就是搞这个的
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来晚了，已经战了这么多页了，原子和电子的能级是不连续的，他们之间交换的能量也是不连续的，因此世界是不连续的，但就宏观世界来说，他们又是连续的，模拟的:D
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