音樂製作從模擬音頻時代到數字音頻時代，誕生了許多新的規格與指標，大家所常見的規格指標有mp3有損壓縮格式與wav無損壓縮格式，其中mp3中又分不同碼率，例如128kbps與320kbps，這些對於音樂愛好者們來說已經耳熟能詳，不必過多贅述。那麼除開封裝格式外，還有兩個重要參數也和我們所追求的音質息息相關，即「採樣率」與「bit位深」。這片文章中，我們著重於探討bit位深與數字音頻的關係。
一：模擬與數字
要理解bit位深在數字音頻系統中擔任的角色，我們需要先來了解一些模擬信號與數字信號的基礎知識。
“模擬信號是一條線，數字信號是一個個點，一條線中可以包含無限的點，若點的數量足夠多，則可以構成一條視覺上的線，但放大來看，它仍是一個個獨立的點。”
簡單來說，模擬信號是連續的，而數字信號是不連續的，我們會“使用數量巨大的點”來採集模擬信號，使數字信號儘可能看起來像連續(模擬)信號。也就是我們採集了很多很多的“點”，然後將點與點鏈接起來畫成一條線。
圖1模擬信號
白線代表0db(無聲)，黑線代表振動幅度(振幅)。
我們都知道，聲音是靠振動來產生的，將振動圖像化來表示即為波形，振動的幅度以及頻率都可以用此表示，每秒振動1個週期為1Hz，同理每秒振動1000個週期為1kHz，即“千周”。
在上方兩張圖中，皆為10kHz的信號，並將其放大到最細微去觀察，此處的“最細微”是指放大到可以看見每一個採樣點，在圖1中為理想化採集的信號，波形連續順暢，採樣點不可見，但實際上數字世界中不可能存在這樣的信號。一個真實的數字信號往往像 圖2這樣，由許多采集點連成線構成，我們常見的“採樣率48kHz”即為每秒採集48000個點並將其連成線，對於人耳而言，48000的採樣率已經足夠還原出非常高精度的信號了。
現在，信號的頻率(振動次數)已經能被採集識別了，那麼我們信號的大小(振動幅度)我們又該如何表示呢？
二：bit/比特率/比特位深/採樣深度
Hummm...這個小標題中含有多個名稱，但是你完全不必被這些亂七八糟的名字搞得頭腦混亂，他們都是同一個意思，為了簡化與方便理解，我們接下來將其統稱為bit。
在數字音樂以CD為載體的時代，我們常常會看到一個格式叫做”44.1kHz/16bit“,這裡的44.1kHz為採樣率標註，採樣率在上一章節中也和大家簡單地介紹過了。而在移動通訊設備已經發展得相當成熟的今日，人們樂於使用手機實時的聯網來聽音樂，CD更多用於收藏與閒暇時刻在固定場所內播放，而CD格式也被傳承了下來，如今網絡唱片發行很多也仍然使用CD音頻格式，即”44.1kHz/16bit”,這樣的格式好處仍然是佔用內存較小，但隨著人們移動設備的儲存容量越來越大，網絡速度越來越快，很多音樂製作者也更改了習慣，偏向於使用48kHz/24bit格式來發布自己的音樂。
那麼，bit到底是什麼？16bit和24bit到底又有什麼區別？
音頻領域的bit的概念很簡單，它是一個計算機向我們描述振幅(音量大小)的量化單位，數量·和採樣頻率一樣，對於計算機而言，它無法做到信號的連續性。問題來了，“量化單位數量”是什麼？
舉個例子：
我們在增加手機音量的時候，每按一次“音量+”鍵，在手機中反應出來的都是增加”1格”音量，這裡“格”就是一個量化單位，如果手機中一共提供了16格音量單位供用戶調整，則我們可以理解為，手機的最小音量到最大音量之間的範圍有16個量化單位，即2的4次方，即3bit，如果手機提供了32格音量單位供用戶調整，則為2的5次方，即4bit，那麼用戶可以更加精準去調節到一個期望音量。
這個例子不夠嚴謹，它的目的只是為了大家更好地去理解“量化單位”這個詞，接下我們進入音頻領域來繼續深入瞭解bit。
在聊到16bit之前，我們不如先來聊一聊1bit。
1bit是2個狀態(量化單位)，分別是0和1，為方便理解我們簡化ADDA的原理，因為實際上要比圖示覆雜很多。更通俗一些理解就是，把波形振幅簡化成圍繞著0的位置來波動，依據PCM的採樣原理，我們使用偏置電壓為+2.5v和-2.5v進行講解，從圖中可以得知，在1bit中，動態被量化只有2種結果：+2.5v和-2.5v，因此藍色的模擬正弦波被1bit數字量化轉換成了方波。這種量化誤差造成的失真，我們稱之為量化失真。
2bit是4個狀態(量化單位)，分別是00、01、10和11，因此2bit的量化結果要比1bit多出2個電壓+1.25v和-1.25v，從圖像中我們可以得知，雖然它的量化結果也還是和原波形存在量化失真，但是情況很明顯比1bit好。所謂量化就是四捨五入的方式，比如-1.1v的電壓，在2bit中被記錄成了1.25v，因此失真了。
3bit是8個狀態(量化單位)，因此3bit的量化結果要比2bit多出4個電壓+0.625、+1.875v，-0.625和-1.875v，雖然和原波形依舊存在量化失真，但是情況越來越好。
講到這裡，想必大家也理解到了bit的概念了，我們把這個概念引申到16bit和24bit上去，可以通過計算得出16bit有65536個狀態(量化單位)，這個精度顯然已經比1bit高出太多，對於大多數人而言，已經無法感知到量化失真了。
而24bit有16777216個狀態(量化單位)，它比16bit多瞭如此之多的量化單位，數據量自然也會多上不少，但更重點的其實是他的精度，隨著科技的進步，耳機耳放諸多回放設備的發展，人們已不滿足於16bit的精度，所以24bit在音樂製作階段已經完全取代16bit，而在音樂發佈階段，24bit也愈發有著完全取代16bit的趨勢。
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