比特

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比特（Binary Digit）

　　比特是指二進位中的一位，是信息的最小單位。Bit是Binary digit（二進位數位）的縮寫，由數學家John Wilder Tukey提出（可能是1946年提出，但有資料稱1943年就提出了）。這個術語第一次被正式使用，是在香農著名的論文《通信的數學理論》（A Mathematical Theory of Communication）中。

　　假設一事件以A或B的方式發生，且A、B發生的概率相等，都為0.5，則一個二進位可用來代表A或B之一。例如：

　　1、二進位可以用來表示一個簡單的正/負的判斷

　　2、有兩種狀態的開關(如電燈開關) ，

　　3、三極體的通斷，

　　4、某根導線上電壓的有無，或者

　　5、一個抽像的邏輯上的然/否，等等。

　　由於轉換成二進位後長度會發生變化，不同數制下一位的信息量並不總是一個二進位，其對應關係為對數關係，例如八進位的一位數字，八進位，相當於3個二進位。除二進位外，在電腦上常用的還有八進位，十進位，和十六進位等的八進位，十進位，和十六進位等。

　　數位轉換器的基本構造，通常分為接收、數位濾波、數/類轉換、I/V轉換、類比放大等幾個部分。以下僅就數位濾波與數/類轉換作一淺釋。

　　CD的取樣頻率為44.1KHz，這個規格的制定是根據Nyquist的取樣理論而來，他認為要把類比訊號變成分立的符號（Discrete Time），取樣時的頻率至少要在原訊號的兩倍以上。人耳的聽覺極限約在20KHz，所以飛利浦在一九八二年推出CD時就將其制定為44.1KHz。取樣是將模擬訊號換成數位訊號的第一步，但精密度仍嫌粗糙，所以超取樣的技術就出現了。一般八倍超取樣就等於將取樣頻率提高到352.8KHz，一方面提高精度，一方面經過DAC之後產生的類比訊號比較完整，所需的低通濾波器（濾除音取樣時產生的超高頻）次數與斜率都可大幅降低，相位誤差與失真也都會獲得巨大改善。不過CD每隔0.00002秒才取樣一次，超取樣後樣本之間就會產生許多空檔，這時需要有一些插入的樣本來保持訊號完整，而這樣的任務就落在數位濾波器身上（Digital Filter）。比較先進的設計是以DSP（Digital Signal Processor）方式計算，以超高取樣來求得一個圓滑曲線，例如Krell的64倍超取樣，但目前只有Theta、Wadia、Krell、Vimak擁有這樣的技術。另一類數位濾波是事先將複雜程式與在晶片中，有類似DSP的功能，日本Denon、Pioneer 皆有這樣的設計。最普通的方法是利用大量生產的晶片，NPC、Burr-Brown都有成品供應，當然效果會受一些限制。

　　在數位濾波之後，就進入DAC了，從這裡開始有單比特與多比特的區別。多比特是數位訊號通過一個電流分配器（Current Switch），變成大小不同的電流輸出，因為數位訊號是二進位關係，所以DAC的電流也以1、2、4、8的倍數排列。每一個比特分別控制一個電源分配器，隨著音樂訊號變動，輸出電流也跟著改變，接下來是一個速度很快的I/V轉換線路，把這些電流變成電壓，再接下來經過低通濾波器，完整的模擬訊號就出現了。一個二十比特的DAC，其輸出電流變化是1，048，576個，解析度已經相當高了。現在最常用的二十比特晶片有Burr-Brown的PCM-63與改良型PCM-1702，最貴的大概是Ultra-Analog的模組。