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本文为【赛博考古】闲聊CD音乐光盘以及数字音频技术 这期视频的扩充版文案，便于希望详细了解数字音频基础的朋友慢读。
全文约11000字，包含一些专业术语，但即便没有专业知识储备，仔细辨别逻辑后也完全能看懂。
下面是正文：
觉得HiRes音频的声音更好听，细节更丰富，是否是玄学或心理作用？
我先说结论：
不是心理作用，HiRes规格的音频听起来确实极有可能跟CD规格无损音频有区别。
HiRes规格的音频，确实能比CD规格的无损音频有更低的量化噪声，更大的动态范围，更丰富的高频信息，但这些优势只体现在音频编辑制作环节。对回放环节而言，有间接意义，没有明显的直接意义。
在继续往下写之前，我要首先跟大家达成三点共识：
一是各位都认同奈奎斯特-香农采样定律，即当采样率大于信号最高频率两倍时，采样出的信号就可以被无损还原成原始信号。
二是各位都认同傅里叶变换的基本思想，即能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数或者多个三角函数的积分的线性组合。也就是说，自然界的声波无论有多复杂，都可以通过一定数量的正弦波或者余弦波进行积分或者组合来还原。
三是人耳的听觉频率上限不会超过21kHz。绝大多数人的实际听觉上限在15~18kHz左右，并且会随年龄的增长持续衰减。
如果你不认同上面的三个定律和客观事实，那么你现在可以关掉这篇回答了，因为你有更重要的事要做，比如去拿几个诺贝尔物理以及医学奖什么的，没必要浪费时间跟我纠缠。
有了以上三个共识，咱们可以接着往下聊。
首先要搞明白的是，采样位深和采样率，分别对应了数字音频信号的什么关键参数。
采样位深
采样位深又叫量化精度，对应动态范围。
即一份数字音频文件中，信号的最小声压级和最大声压级之间的差值。注意此处描述的是音频信号，是指有价值的音频信息，而不是其他任何形式的噪音。低于动态范围的最小声压级，比如16bit采样位深动态范围是-96dB~0dB，那么低于-96dB就不存在任何音频信息了，而只有量化噪音。至于什么是量化噪音以及为何会出现量化噪音，这是另一个话题，这里先不聊。
再把这段话做个总结精炼：采样位深对应动态范围，动态范围之内的声音能被正确采样，动态范围之外的声音会变成量化噪声，不属于原始声音信号的一部分。
有人要说了，按这个说法，那么24bit的数字音频信号必然有更大的动态范围，也就能采集到声压级更小的细微音频信号，这不就是信息量更丰富的铁证么？
没错，更高的量化精度确实能记录到更微弱的信号，但这些更微弱的信号你听不见。不光你听不见，那种张嘴就来的老烧，无论用多粗的电源线，无论用纯度多高的单晶无氧铜音频线，无论用什么接地盒降低本底噪音，他们也无论如何都听不见。
别说什么你手里的某某黑科技产品能如何如何，听不见就是听不见，天王老子来了你也还是听不见。唯一例外是，阎王爷来了，你可能有机会能听见一点这些微弱信号。
我不是在骂人，我是认真的，下面我会详细解释这跟阎王爷有啥关系：
先说数字音频的动态范围跟量化精度之间是怎么换算的：
对于数字音频而言，n位的采样位深，也就是n比特采样的信号，每个采样样本有2的n次方个可能的值。
动态范围的计算公式是：
进一步简化之后可以得到：
又因为：
因此：
动态范围≈6.02 x n dB
也就是说，每1bit量化精度，对应的是大约6dB的动态范围。
从这个计算式可知，CD音频对应的16bit 44.1kHz PCM编码数字信号，动态范围是大约96dB。
那么为什么CD音频的规格不是14bit，不是18bit，也不是24bit，而不偏不倚恰好是16bit呢？
因为当年索尼和飞利浦的工程师是工程师，是科学家，而不是民科，不是拍脑袋随手定的这个参数。
首先，人耳如果长期处于90分贝以上的音量环境中，会导致听力严重受损：
其次，人耳对不同频率的声音的声压级感知是不一样的，具体可以参考这张等响曲线图：
纵坐标0的位置是人耳能听到的1kHz声音的最小响度，这是个定论。
在这个结论的基础上，如果此时1kHz的测试音刚好能被人耳分辨，20Hz的声音的声压级就需要达到大约75分贝，听起来的响度才会跟1kHz频率的声音相同。
而考虑专业录音棚的噪音等级一般是在NR20或以下，也就是环境噪音在不同频率下的最大声压级是20dB，为了让音乐的声音能高于环境噪音从而被录制以及回放，因此需要参考从下往上数的第二条曲线。
此时1kHz频率的声音的声压级为20dB，也就是在环境噪音等级为NR20的情况下，刚好能被人耳分辨，那么20Hz~60Hz左右的低频声音就需要达到80~90dB的声压级才能被人耳分辨。
而普通人听音乐的环境不是专业录音棚，哪怕是安静的办公室或者家里，环境噪音的水平大概也是在NR30~NR35的水平。
因此为了保证在普通安静环境中，人耳听觉范围内的频段的声音都能被听清，而音量又不至于大到损害听力的地步，根据等响曲线图，在1kHz音频的声压级为30dB左右时，低频信号的声压级就需要达到大约95dB。
发现端倪了没？
通过等响曲线可知，在兼顾听力健康以及信号还原精度两方面的考虑时，最适合人耳听音乐的动态范围是95dB，而恰好16bit量化精度的数字音频，动态范围是96dB。
动态范围低于这个数，大概率在声音信号电平比较低时，你只能听到环境噪音、量化噪音，甚至是来自脑放的神经性颅内噪音。
动态范围高于这个数，你确实能听清更多更微弱的声音了，但不那么微弱的声音会直接让你听力受损，甚至永久失聪。
所以，如果你坚持认为24bit能让你听清更多更细微的声音细节的话，那么你能听到这些细节的前提，就是这些细微的声音跟强度最大的声音之间最多相差144dB。要是你听力不是极端优秀，需要靠各种耳放或者高电平放大输出的音量的话，按照上面那张来自“中华预防医学会”的图，你极有可能因为高分贝声压级造成的心脏共振而直接噶掉。
所以到底是为了能听清一张发烧碟的全部细节但大概率会挂掉，还是选择老老实实维持合适的动态范围和音量来保护听力甚至性命，路怎么走，你们自己挑呗。
我再说得直白点：那些号称能听到完整的24bit动态范围内所有音频细节的老烧们，如今坟头的草至少都有2米高了。他们的这番言论也大概率是刻在墓志铭上的，告诫后人听音乐时别把音量开那么大。
采样位深就解释得差不多了。
采样率
采样率，又叫采样频率或者采样精度，代表一个采样周期内的采样次数。而采样频率的高低，决定了能采集到的声音频率的上限。 很多人肯定看过这张图：
这张图似乎是想说明，高采样率比低采样率拥有更多采样点，因此能还原出更平滑的音频波形，你能从耳机或者扬声器里听到更丰富的音频细节。
但实际上，这幅图没错，结论却是错的。你并不能从高采样率规格的音频中获得更多声音实际的信息。
上面提到过，根据奈奎斯特采样定律，当采样率大于信号最高频率两倍时，采样出的信号就可以被无损还原成原始信号。也就是说，假设此时有一个10kHz的正弦波，你使用44.1kHz采样率进行采样再还原成音频信号，得到的波形，跟你使用192kHz采样率进行采样的波形是完全一样的。如果你觉得想不通，那不妨倒过来想：此时音频信号就只有一个10kHz的正弦波，它的最高频率就是10kHz，如果192kHz采样率能得到更多声音细节，那么到底比44.1kHz采样率多了哪些细节？
有人可能又会提出反驳，说自然界的声音并不是单纯的正弦波，因此拿正弦波来举例是偷换概念。
不过别忘了，这篇回答中，默认的前提条件就是在座各位都不是民科出身，都是讲科学讲道理的。既然前面大家都认同了傅里叶变换的基本思想，也就是认同了自然界的声波无论有多复杂，都可以通过一定数量的正弦波或者余弦波进行积分或者组合来还原。
既然任何自然界的声波都可以拆解成多个正弦波或者余弦波，那么用奈奎斯特采样定律+正弦波来举例就是符合科学定律的。只要此时的采样频率，高于这段音频信号中的最高频率两倍以上，这段音频信号就能被正确采样，并使用采样后的数字信号进行完美还原。
又有人可能会跳出来，说确实是都能还原，但还原后的波形有精确度高低的区别，就像下面这张图展示的一样：
这张图就不光是图没问题但结论有误了，而是图本身就是错误的。
使用任何采样频率采样来的数字音频，被还原成模拟信号时，都不是，也不可能是这种带锯齿的正弦波。
在换句话说：这样的波形根本就不存在于音频设备中，图是瞎画的。
信号采样理论的基本原理，就是采样获得的数值本质上是离散的，他们不能就这么简单粗暴地使用直线连接并组合成那种带锯齿的波形。你在各种数字音频编辑软件中看到的带锯齿的波形，只不过是软件不得已而为之的显示方式而已，就跟你在屏幕上放大一个圆形，也能看见锯齿一个道理。这并不代表通过采样数据还原出来的音频波形就长这样。
一个正弦波信号的三要素，就只有振幅、频率和初始相位。
也就是说，要完美还原出一个正弦波的波形，只需要这三个参数。再换个方式来解释，只要在对信号进行采样时，准确获得了信号波形的这三个参数，根据采样定理推导出的在数学上理想的原连续信号的重构公式，这个波形就能以纯数学的方式完美还原。
而这三个参数，只要采样率达到了信号最高频率的两倍以上，其精度就跟采样率本身没任何关系。因为无论你是使用21kHz采样率还是210kHz采样率，对10kHz频率的信号进行采样所得到的波形三要素都是完全相同的。
还是不理解？再换个方式打个比方：有一个半径为2的圆形，圆形的周长就是2 * πr，面积就是π * r^2。此时电脑要在屏幕上显示这个圆形，那么输出到像素点有限的屏幕时，就只能对π取近似值，因此画出来的图形也只能是无限近似于圆形的多边形。
但只要你告诉电脑，这是个圆形，而不是多边形，那么电脑就会按照2 * πr以及π * r^2来存储这个圆形对应的数字数据。在理想状态下，比如有一个精度无限的机械臂，握住了一支笔，可以根据电脑给出的数据画图，那么这个机械臂只会按2 * πr以及π * r^2来画这个圆，而不是按多边形的计算公式来画一个近似于圆的多边形。
此时的精度，除开机械臂的限制之外，就只跟π取值的精度有关。而π作为一个常数代入计算的时候，其计算结果的精度就是无限的。
我几乎能肯定，这时候还有小朋友要杠，说这就是数字音频信号不如模拟音频信号的铁证，因为模拟信号就不存在这个问题。拜托这些小朋友们，动脑筋好好想想，在我举例的这种情况下，精度的瓶颈是数字信号本身么？明明从数字转换到模拟的这个过程，甚至使用模拟手段还原信号这个步骤才是瓶颈好吧？模拟信号是连续的，这没错，但不代表你记录模拟信号的介质它不存在精度概念啊。
有很多“老烧”说什么黑胶唱片包含的音频信息量无上限。但凡有点常识的人都知道这纯属胡说八道。刻母盘的机床有没有精度概念？压黑胶唱盘的机器有没有精度概念？黑胶唱片的乙烯材料是不是绝对刚性，不会变形的？唱机的唱头能不能做到无限精度？
如果这些人认为跟黑胶唱片的各个信号记录以及还原阶段的物理过程，精度可以是无限的，那也就等于认同了从数字信号还原到模拟信号的物理过程也可以是精度无限的。
扯远了，说回正题：
也就是说，96kHz采样率对于信号采样的意义在于，其能采集到高于48kHz频率的信号，192kHz则是能采集到高于96kHz频率的信号。
这看起来似乎依然说明，HiRes的高采样率能让你听到比44.1kHz采样率采样到的最高22kHz音频信号更丰富的声音信息。
但别忘了前面的约法三章：人耳的听力极限就是在21kHz以下。无论你是天赋异禀，还是你刚出生听力没任何衰退，总之只要你是人，你能听到21kHz以上频率声音的可能性就是绝对的0。还是那句话，如果你对这个结论有异议，赶快去做实验，写论文，发表之后说不定能拿个诺贝尔生物或者医学奖，别来知乎吹水浪费你宝贵的时间了。
所以，CD音频规格中，采样率被定为44.1kHz，也不是随意抓阄选出来的，而是根据人耳的听力上限定下来的。
又有人要问了，既然人耳的听力上限是21kHz以下，那为什么CD音频的采样率不定成42.1kHz呢？
这又是另一个需要花不少口水才能解释清楚的话题。
简单说，就是因为数字信号采样过程中，低通滤波器的存在是必要的。
要弄明白低通滤波器为什么是必要的存在，就必须先搞明白另一件事：如果采样率不够高，会得到什么样的采样结果。
采样率不够导致的混叠
上面这张图形象展示了当采样率未达到被采样信号频率的两倍以上时，会发生的采样错误的情况。
也就是说，当采样率不足时，使用这些采样点对信号进行还原，会得到一个与原始信号波形不同的信号。
这种由于采样率不足而导致的波形失真，被称为混叠 - Aliasing。
看这个单词是不是觉得有点熟悉？
没错，计算机图形里面的锯齿，也是这个单词，因为本质上图形边缘锯齿的产生就是一种由于采样率不足而出现的混叠现象。因此抗锯齿，也就是Anti-Aliasing，手段就是提高图形边缘的采样率，从而消除锯齿。
另外，摩尔纹现象本质上也是一种混叠。
而自然界的声音，包括录音棚内录制的音乐包含的声音信号，都有大量超过21kHz频率的部分。这部分声音既然完全无法被人耳听见，也必定会导致混叠的出现（因为无论你用多高的采样率进行录音，总是有频率超出采样率二分之一的声音信号存在的）。
所以此时就必须使用低通滤波器，将频率高于21kHz的这部分信号给过滤掉。
理想的低通滤波器，衰减陡度是90度，也就是在截止频率位置一条竖线，将截止频率之后的信号完全切掉。
但这样的滤波器只存在于理想环境中，只是一种数学上的可能性。实际上滤波器需要一定的范围作为缓冲，这样一来滤波器在实际的实现上难度才能降低到成本以及技术可覆盖的范围，并且其实际性能指标才能做得比较能让人接受。
因此，对于CD音频来说，这个缓冲范围就是20kHz~22.05kHz，在这个范围内的低通滤波器，衰减曲线大概是这样：
这种滤波曲线被称为快速滚降。它的好处是可以最大程度保留人耳听力范围内的高频信号的完整度，但坏处是滤波器滚降曲线激进，遇到快速变化的输入信号（波形）时会产生振铃伪像（Ringing artifact）。因为“理想的低通滤波器在处理所想要的频率响应时，必然会在时域中产生振铃效应”。
所以，又为了缓解振铃，低通滤波器的滚降速度又不能做得特别快，反而是慢速滚降能最大程度减少振铃效应。
那么要把滚降曲线做得尽量平缓顺滑，有两种方式：
在20kHz之前就开始滚降，例如18kHz开始，到22.05kHz截止。此时相比从20kHz开始的滚降，滚降曲线会变得更平缓。
提高采样率，例如从44.1kHz提升到48kHz、96kHz或更高，依然从20kHz开始滚降，到24kHz、48kHz截止，此时滚降曲线也会变得更平缓，更不容易出现振铃失真等情况，同时也能尽量多的保留人耳听觉范围内的高频信息。
这也是在音乐制作阶段，高采样率的意义所在，即尽可能保留靠近人耳听力极限的信号。
这时候你可能又会开始兴奋了：对对对，要的就是这个效果，超出21kHz的那部分声音我听不见也无所谓，它在那儿就行了，也没影响我听21kHz以下的声音啊。高采样率又能消除混叠，又能让低通滤波器更好实现，能缓解振铃现象，简直是完美。
真的是这么完美吗？
如果这部分音频只是听不见，那还好，对音质确实没帮助但也没损害。
但实际情况是，虽然这部分声音的基频人耳听不见，它们却可能会相互作用产生互调失真，而互调失真所产生的额外的，原本不存在的，错误的音频信号，是可能落入人耳听觉范围内的。
简单解释什么是互调失真：
互调失真（Intermodulation Distortion，IMD）是指由于电路或器件的非线性产生的原始信号中并不存在的新频率分量的现象。简单说，是两个或多个不同频率的信号互相幅度调制后产生额外的频率分量的现象。
互调失真一直以来都是音频设备的基本参数之一，也是判断一个音频设备音质的核心指标之一。但造成互调失真的原因又有很多，最直接两个原因就是由谐波失真和双（多）音失真造成的。
其中，双（多）音失真是指在不够线性的音频系统中，多个原本存在的声音频率相互组合或交叉，产生交调失真的频率。
上面提到的人耳听觉范围外的高频信号产生落入听力范围内的失真信号，本质上就是双（多）音失真的一种。
而再进一步，双（多）音失真越严重，就意味着这台设备，或者说这个音频系统的频率响应不够线性。
说到这里，你大致可以顺带搞明白，所谓的“频响曲线”实际是代表什么含义了吧？表面上它是指一个音频设备对于不同频率的声音的响应是否一致，但本后的本质就是一个音频设备的线性度究竟如何。
线性度不好，对于各频率声音的响应就不一致，也就越容易出现谐波失真和双（多）音失真，并最终导致互调失真的出现。
说到这里，可能大多数人都觉得有点烦了。
这些无聊的东西到底跟HiRes播放器以及音质有什么关系？
结论
对于音乐播放设备而言，通常来说，支持HiRes规格音频的设备，它的线性度总体上是要好于只支持CD级别无损音频规格的设备的。
毕竟哪怕是单纯看DAC，要支持HiRes规格的音频，DAC的转换精度也至少要达到24bit或者等值24bit（Delta-Sigma类型以及混合类型）以上。这样的DAC，它的滤波器、超采样、噪声整形等等环节也大概率不会做得太差。对于整机而言，这类成本相对较高的设备，用劣质元器件的可能性也相对小不少。
因此对于大多数消费级产品而言，只要它对于HiRes规格音频的支持，在功能上不出现问题（比如出现强制SRC、信号溢出等等），那么线性度都还是不错的。
另外，由于HiRes规格的音频本身有更高的动态范围以及更高的采样率，因此在进行数模转换的时候，设备有更大的余地进行低通滤波和噪声整形等操作。
上述两个因素叠加之后，可以认为一个音频播放设备对于HiRes规格的支持，能间接说明音质相对更有保证，但这个结论并不是绝对的。
如今某些国砖以及小尾巴，打着某些热门的概念，也支持HiRes规格的音频回放，但实际的输出参数确实惨不忍睹。此时这类设备就只能用“故意营造复古听感”来糊弄玄学用户了。
实际上，根据前文的各种理论总结，线性度越好的设备，就越不容易出现各种失真，也就更是只能保证输出的能被人耳听到的声音中尽可能的只包含21kHz以下的真实声音信息。
还有一些说法宣称，高于21kHz的声音频率虽然不能直接被人耳听见，但依然能通过其他方式被感知到，体现到听感上就是“更有空气感”、“更自然”、“更舒缓”、“细节更丰富”。
这个说法还真没问题。
我找到了能支持这个说法的几篇论文，有人有兴趣可以找来细读：
不过上述论文其实基本都指向了一个事实：即人耳无论如何也不能直接听到超过21kHz频率的超声波，只不过，21kHz频率以上的声波会因为设备的设计而在回放过程中产生谐波失真和混叠失真，这些失真可能会使超声波产生的谐波以及混叠的频率落入人耳听力范围内，并且进一步与原本的音频信号发生互调失真，并最终影响听感。
这里所说的影响是一个中性词，其实也就等于大家熟知的音频设备的音染。
一个线性非常好的音频设备，它产生的谐波、混叠以及互调失真必然更少，客观音质也就必然更好，但这种好的音质并非人人都喜欢。但一个线性不那么好的设备，也可能因为产生了恰好合适的偶次谐波和互调失真，而让声音变得自然、舒缓、有空气感和听起来更有细节。
不信？你以为黑胶和磁带听起来声音那么温暖是因为啥？是因为高频细节被更好还原出来了？
屁，是因为黑胶和磁带这类模拟介质以及回放用的模拟电路的线性做不到特别好，所以在回访过程中产生了大量谐波和互调失真。
去看看DAW里面的各种磁带或者黑胶音效的效果器就知道了，实现方式就是往中高频信号里面掺入大量偶次谐波失真。这些效果器的统称都叫失真 - Distortion。
再次强调：这些所谓的更自然、更有空气感或者更丰富的细节，都是由失真造成的音染，它们并不是由高端设备将HiRes规格音频里超出听觉范围的声音频率还原出来之后让你听到的。真实的声音波形也完全不是这样的。
你可以说一道菜好吃，是因为你喜欢味精放足的味道。但你不能因为一道菜放了一整包鸡精，就说这个厨师手艺一流。
再换句话说，只有设计不那么优秀，又或者是故意设计成（更可能是设计能力不足而找的遮羞布说辞）会产生更多谐波以及互调失真的回放设备，才能让你“听”到更多HiRes音频的高频细节。
再次精炼总结一下：
以后如果你看到一个人再告诉你，更高采样位深，更高采样率的音频，能起到让你听出更多声音信息细节，能让你感受到更好的声场定位等等等等的一系列作用时，你就能至少100%得出一个结论：
这人要么不懂，要么是骗子。
同时此人还大概率是中医的忠实拥趸，相信江湖术士的偏方和经验而不是临床双盲测试。以及ta还大概率可能对于气功、特异功能、美国伪造登月、UFO、外星人等等神秘主义和阴谋论深信不疑。
这种人，我个人建议是离他们远一点。
延伸阅读：
来都来了，大家既然都看到这儿了，说明捧场的面子是给足了的。我也再给大家说几个“老烧”们装逼最常用，但实际上错到离谱的装逼套路。
数字音频的音质会受存储介质影响。
最典型的例子，就是当年CD还是主力音乐分发介质的时候，无数人去追求所谓的“24k金盘”、“金满圈”、“银满圈”等等。甚至索尼这个浓眉大眼的家伙还搞出过音频专用存储卡，以及Blu-Spec CD这样的智商税含量100%的产物。你别说，一个敢骗，一个敢被骗，还真有不少人深信不疑并为此买单。
比如这位“从业影音行业20余年”的老烧，就对Blu-Spec CD大为赞赏，称其因为母带使用蓝色激光技术制作，并采用了更高的制造工艺，所以精度更高，数据读取的准确性也更高，还能提高声音的细节和动态范围。
看了这篇文章之前我有理有据的解释，你们再来评判一下他的说法有没有科学依据？
一个关键问题就是，存储介质，以及读取介质上数据的精确性，会不会影响数字音频的动态范围和声音细节？
以前你不知道咋回答，感觉好像没影响，但似乎也许好像又有可能有点影响？毕竟都叫精度啊，一个精度差了，怎么也要影响另一个东西的精度吧？
现在你知道了，数字音频的精度，就是指采样位深和采样率。无论你用什么介质存放这份数字音频数据，它的采样位深和采样率都不会有任何变化，因此它的动态范围和“声音细节”也不可能有任何变化。
否则，你用透明玻璃杯装纯净水，喝起来是不是水质比陶瓷玻璃杯装的纯净水更好？
这时老烧又要反驳我了，说我没听说过jitter么？
光盘，特别是当年廉价的国产山寨刻录盘，配合廉价光驱或者低端CD机，那jitter能“上天”。再加上CD本身就是从光头读取数据之后直接送DAC的，因此光头读取光盘的jitter错误也会被一并送入DAC，因此会影响音质。
听起来特别有理有据。当年我年少无知的时候也信了他们这些鬼话。
但实际上这帮人连jitter是什么，以及包括CD在内的数字音频规格标准都没搞清楚，不是没完全搞清楚，是完全没搞清楚。
jitter到底是啥？引用维基百科的解释：
抖动（英语：Jitter），又可称为时基误差，指的是电子学和电信领域中，周期信号与真实周期之间的差异，通常是相当于参考时钟信号而言。
简单说，jitter就是由各种原因造成的时域误差。时域误差，那自然是跟时钟的准确度相关了。
那么CD也好，其他任何存储介质也好，它们影不影响读取数据的时钟准确性？
答案是：CD光盘介质会，磁盘和闪存也会，但这点误差对实际的数据读取和信号还原没有任何影响。特别是对于光盘而言，jitter是光盘这个物理介质的物理属性，而非上面存储的数据的属性。
光盘的Jitter是在数据写入时产生的，而不是读取过程中产生的。对于正版CD来说，它的jitter的高低，是指树脂盘基上刻的二进制编码的land和pit的位置精确度，以及它们边缘的锐利程度。
是的你没看错，CD光盘乃至DVD光盘，除去能自行写入数据的刻录碟之外，所有碟片的数据都不是记录在那层看着像金属的涂层上的，那只是用来反射光驱光头激光的反射层而已。
对于正版CD和DVD来说，数据实际上是以凹槽和凸点的形式被刻在那层树脂盘基上的。
如果在光盘的制作过程中，pit或者land没有被精确刻到相应的位置上，那么位置偏差越大，产生的Jitter就越大。
从这个示波器截图上可以看出，右侧的RF信号由于Jitter的原因出现了明显模糊，这种模糊会导致脉冲信号的电平翻转无法被精确识别。
而对于刻录碟而言，造成Jitter的主要原因是光头的写入功率不足，刻录点边缘不够锐利，导致出现Jitter。
但无论是哪种原因造成的jitter，只要jitter的大小和出现的频率没超出CDDA红皮书以及CD Data黄皮书所规定的上限值，那么都是能被好几种机制修复的。
这就涉及到第二个谬论：CD音频以及其他很多数字信号传输协议，它们没有校验和纠错机制。
事实上，就单拿今天话题的主角CD来说，它不光有校验和纠错机制，而且还不止一种。
首先，CD光盘上记录的并不是WAV文件，而是PCM编码的二进制数据，直接就是0和1。并且为了保证这些0和1能被轻松地正确读取，它们并不是按数字信号的原样直接保存的，而是使用了NRZI - 非归零倒置信道脉冲编码进行二次调制编码。
其次，CD的每个数据帧里面其实是包含了很多个部分的：
一个CD数据帧是36个字节。其中有3个字节是同步字节，以mm:ss:ff的格式保存有该数据帧的绝对时间码，防止时域错误的发生。这是第二个纠错手段。
然后，每个数据帧里还有8个字节的CIRC校验帧，简称F2。
关于CIRC的原理，这里就不继续展开聊了，毕竟我也不是编码方面的专业人士。但由于CIRC是一种交叉交错式的编码，因此正常情况下，CD的纠错能力还是比较强的。
在这种情况下，只要光盘的树脂盘基没有被磨损到特别严重的地步，又或者反光层乃至数据层被直接损坏，那么都可以通过校验帧进行恢复，这也是不少CD抓轨软件（比如EAC）里提供的C1/C2纠错选项：
这是第三个纠错手段。
所以你看，一张光盘，虽然它用24k纯金作为反光层，确实是可以提升反射率，让光驱更顺畅读取数据，但这对于品质合格的光盘，特别是正版CD来说没任何卵用，你这24k大金盘子顶天了就是能延长光驱光头的寿命而已。因为即便是最普通的反光层，只要这张CD是符合CDDA红皮书规范的，那么它潜在可能出现的错误，就一定能被1. NRZI编码、2. 数据帧内的同步码、3. 数据帧内的校验码，三管齐下完全修复。
你别管最终DAC读取到的数据到底是光头直接从光盘上读出来的，还是根据各种机制修复出来的，总之只要没报错，DAC获取到的数据就跟原始的数字音频数据100%相同。你跟我说xxx光盘的数据读取精度更高，意思是你那传家宝光盘上的0和1，比我这张刻录碟上的0和1长得更可爱？
又或者在NRZI和同步时间码的双重加持下，你告诉我那顶天了不超过30ns的jitter误差没办法被修复？如果真发生这种情况，这些老烧们不应该使劲折腾光盘，而是应该考虑换个正规厂商生产的光驱或者CD机。
极端情况下，即便是光驱无法依靠上述三种纠错机制修复错误，那么这种情况下会表现出来的现象，也只可能是声音断断续续，出现卡顿、跳轨。你可以说这严重影响了听音体验，但单论音质，每个音符的准确性，它还真没任何损失。
2. CD光盘最初能容纳的音轨时长为74分钟，是因为卡拉扬当年向索尼提出要求，一张CD要能装下一部《贝9》，又或者索尼的大贺典雄要求一张CD必须能装下一部富特文格勒的《贝9》。
这两种说法都只是胡编乱造的地摊文学而已。
很多人都觉得CD音乐光盘，也就是CD-DA，跟后来的CD Data，也就是CD-ROM光盘是一回事。实际上在物理层面，两者确实几乎一致。但在逻辑层面两者的区别非常大，因为CD音乐光盘是没有文件系统一说的，也就是说CD音乐光盘上的数字信号，就是螺旋状存在的不间断轨道，而非数据文件。
换个方式解释：CD音频光盘是使用物理方式保存的经过调制后的数字音频的二进制信号，而不是WAV文件。从逻辑上来讲，CD光盘跟WAV文件都可以是PCM音频编码数据的“容器”，只不过一种是物理容器，一种是数字容器而已。
CD的分曲信息，是保存在TOC部分的分曲时间码目录，并在数字音频部分存在一个字节的子码用于保存当前音频帧的时间。由于CD光盘尺寸固定，轨道宽度固定，轨道间距也固定，所以只要知道了曲目对应的时间码，光头就可以快速移动到这个时间码所在的轨道位置。
刚刚提到过，CD音频光盘没有文件系统一说，而把CD光盘放入电脑光驱里，文件管理器显示光盘的文件系统是CDFS，实际上只是一个虚拟文件系统。
打开光盘后看到的.cda文件，也只是虚拟文件系统为了能让电脑软件读取乃至给CD抓轨，而根据TOC的时间码信息生成的虚拟文件而已，这些文件本身不存在于CD光盘上。
另一个关于CD光盘的冷知识是，很多人以为CD光盘的数据是记录在那层明晃晃的金属反光层上的。很多所谓的科普内容也都是这么介绍的。但实际上，正版音乐CD以及预压制的CD-ROM数据光盘，数据，或者说代表着数据的凹槽和凸点（pit和land），是被刻在树脂基盘上的。树脂基盘之上，那层金属光泽的东西实际只是一层反射层而已。
至于可被一次性写入的CD-R以及CD-RW这种光盘，数据层虽然不是在树脂基材上，但也依然不在金属层上，而是有一层单独的相变涂料的数据层，之后才是反光层。
从这个冷知识可以知道，很多伪科学或者民科发烧友宣称CD号称30年以上保存期，实际上过10年就不容易被读取了，可靠性还不如磁带等等的说辞，实际上是在拿可通过刻录光驱一次或多次写入的CD-R或者RW光盘，甚至盗版光盘来碰瓷正版CD音频光盘的寿命。
另外一个在CD音频标准制定时期的技术背景是：
以当时索尼和飞利浦这两家CD标准制定者的技术能力，只有将光盘的物理尺寸限制在直径12cm以下时才能获得比较好的光盘生产良品率，因此CD光盘的尺寸就被定在了直径12cm。
又由于受红色激光波长、当时的光头镜片加工精度以及体积等限制，当时的CD光驱的最小分辨率大概是2.1微米。因此为了保证在极限情况下CD光头也不会同时读取到两条轨道，在CDDA红皮书的规范中，明确规定了CD光盘上的数字信号轨道的物理宽度为0.5微米，轨道间距为1.6微米。并且将光盘的最内圈的2mm用作保存光盘的TOC数据，而光盘最外圈的2mm则被定义为保留区域，用于未来的扩展应用。
结合前文的所有数字音频基础理论，以及有了上述诸多物理层面的限制，CD音频光盘此时就只能容纳下大约5400米的物理轨道长度。这个物理长度也就对应CD的PCM数字音频的74分钟。
后来人们发现，CD光驱在现实中由于聚焦等等的问题，因此激光光斑边缘无法有效用于读取数据，因此轨道间距还可以进一步略微缩减，因此后来出现的80分钟的CD音频光盘，主要是通过轨道间距从1.6微米减小到1.5微米，以及优化纠错编码，提升存储效率等手段，让轨道总长度提升至5800米来实现的。
所以，你可以说一张74分钟时长的CD光盘，它包含的数字音频数据大约有765MB，但你不能说一张CD光盘的容量就是765MB。因为你拿出一张CD刻录盘就能知道，它标注的容量只有700MB，但如果用它刻录CD音频，它能容纳80分钟时长。
因此这部分的结论可以总结如下：
光盘介质在保存数字信号/数据时，音质或画质本身不受光盘做工用料的影响，除非光盘的错误率超出技术规范限制。此时会导致爆音、跳轨或画面出现卡顿/马赛克。有人非要把这类现象也归结于音质或者画质“下降”，这属于强词夺理。
CD光盘本身，以及PCM音频编码都存在若干种数据校验机制，用于修复常见的数据读取错误以及时域错误。此时无论是直接读取来的数据还是修复来的数据，都与原始数据没有任何区别。修复来的数据不是“猜”出来的，不影响音质。
CD音乐光盘的74分钟以及80分钟，是在PCM音频基础理论以及技术参数的双重限制下得到的工程实现结果，而不是设计目标。关于卡拉扬或者富特文格勒的《贝9》跟CD时长之间的故事是编造来的。
CD音乐光盘没有“容量”概念，也没有文件系统的概念。74分钟PCM音频对应了765MB体积的LPCM音频文件体积，但同样一张光盘用来存放数据文件，就只有700MB容量。
各种“金盘”、“满圈”、“半满圈”光盘，最大的意义在于美观，其次的意义在于割韭菜多骗钱。
