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第2章数字音频基础21
不过
恼人的问题马上就出现了。如果数字系统对音频信号进行离散采样，在各个确切的时间点上定义音频信号，那么各个采样点之间又是些什么呢？我们没有遗失那些位于各个采样时刻之间的信息么？答案是：没有。从直觉上，我们会对此感到吃惊。只要满足恰当的条件，就不会因为采样过程导致数字化系统的输入与输出之间出现任何信息丢失。对于那些满足条件的未被采样的信号来说，采样点所包含的信息与未采样信号是一样的。为了说明这一点，我们来试着进行一个思想实验。
假设我
台摄影机架设在BMW摩托车的车把上，然后出去骑一圈，回来以后对拍摄的胶片进行处理。审看这段前卫的影像，我们发现胶片上的各个离散的帧能重现我们骑行的旅程。但当我们经过一段颠簸的路面时，画面也被模糊了。我们确定这是由于运动速度快，使每一帧画面无法捕捉到这个变化。我们得出下面这个结论：如果提高帧率，即每秒内使用更多的帧，则可以捕捉到更快速的变化。或者，如果我们就路面问题向市政厅抱怨，并且这段颠簸的路面被填平，那么即使用更慢的帧率也不会出现模糊。我们决定做出妥协我们让路面适当地平坦
后使用一个调整后的帧率以获得清晰的画面
这个类比有些不妥。（起初，电影是由一系列不连续的静态画面构成的，是大脑自己产生了
连续影像的幻觉。从一个数字源回放出来的音频波形确实是连续的，这是因为在创建该波形时使用了内插函数。）然而，这个类比说明，电影中各幅离散的画格产生了续
的画面，类似地，数字音频录音中的各个采样点创建连续的信号。如前所述，若输入信
号满足适当条件，则采样过程是无损的。因此，在一个数字音频系统中，我们必须消除输入信号中的"颠簸
。具体地，该信号要被低通滤波，也就是说，那些过高的以至于无法被采样的频率要被滤除。我们观察到，一个具有有限频率响应的信号可以在不丢失信息的情况下被采样，采样所得的各个采样点包含了原始信号的所有信息从这些采样点完全恢复出原始
信号。一般地，存在一种方法，能够用那些定期获取的某一信号的各个幅度值重建出该信号22采样定理
在很多学科中都有采样的概念，采样定理的起源也来自于多个源头。美国工程师哈里·奈奎斯特（Harry Nyquist）是大多数音频工程师公认的采样定理的创始人，该定理奠定了现代数字音频规则的基础。这种认可是有充分理由的，因为正是奈奎斯特用通信工程师们熟悉的表述了采样定理。奈奎斯特1889年出生于瑞典，1976年在德克萨斯逝世，生前曾就职于贝尔实验室，并且是美国138号专利的作者。不过，采样定理的故事在奈奎斯特之前就开始了法国数学家奥古斯汀-刘易斯·柯西（Au
ouis Cauchy）在为拿破仑设计军事要塞
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