模拟信号和数字信号的概念都起源于声音，声音属于机械波，比如声带震动发出声音、拍手发出声音等等都是物理能量到空气压力扰动的转换，空气压力中的这种改变通过介质空气以一连串震动的形式传播，这种震动形式就是声波,未经过任何处理的声波是模拟信号。当然声音的震动也可以通过其他介质传播（如墙壁或地板等），这也就能解释为什么在太空中是听不到声音。

通过观察声音的波形我们就会发现：模拟信号在一段连续的时间范围内可以在任意时间点呈现任意数值，但是这种数值是随着时间连续变化。模拟信号不仅仅用来表达声音信号，也被用来表达光、温度、位移、压力、频率、电流、电荷等等。可以说自然界中未经过加工处理过的客观存在的信号都是以模拟信号（机械波）的形式存在。

玩过音乐的人都知道唱片和磁带所能带来的声音是数字信号难以匹敌的，因为数字信号采样得来的声音或多或少都被裁剪了，它失去声音原有的连续性和精确性。

但为什么最终数字信号取代了模拟信号？

以唱片为例，随着唱片播放的次数不断地增加。唱片物理上的形变，以及唱针对于唱片带来的磨损都会导致唱片上原本尖锐的地方慢慢变得圆滑，这样声音的高频分量就会变得越来越小，这种失真是极具破坏性的。

模拟信号很容易受到噪声的影响，噪声就是信号中非常不愿意出现的随机变化值。所以实际情况下模拟信号反复多次复制或者经过长距离传输之后，就很难再次被原封不动的还原。比如在电学领域里，接地、线路良好接触、使用同轴电缆/双绞线等等都无法根除噪声，只能在一定程度上缓解这些噪声所带来的影响。如果不加以处理在转发过程中，噪声会逐级混入最终导致信号无法分辨。

而数字信号的再行性非常强，当信噪比恶化到一定程度时，可以通过滤波器的判断再生原始信号，所以数字信号可以实现高质量的长距离传输。模拟信号好比上美术课上临摹，即使再逼真也很难和临摹物完全接近，数字信号好比叫你抄写一篇课文，只要字迹清楚书写准确那么最终和原课文是一样的。数字信号也有有效性，比如你抄课文的时候抄错了几个字，那么也可以能导致结果出错，但加入了纠错机制、校验机制、加密机制的数字信号可以保持极低的出错概率。

数字信号怎么得来的？

数字信号的取值是离散的二进制数，它和具有连续波形的模拟信号所展现出来的东西千差万别。

模拟信号一般通过脉码调制PCM的方法量化调制成数字信号，这个动作叫做模数转换。模拟信号会经过采样、量化、编码等一系列的动作最终转化成能被存储介质存储的一串0和1组成的数字信号。

数字信号也可以还原成模拟信号。这种转化器件简称DAC，基本由即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关组成。

总结

模拟信号到数字信号的更迭是必然的，我们从对客观自然的临摹，逐渐地上升到可以通过文字、字符的形式准确无误地传播、复刻下去。临摹很难还原事物的原本面貌，但抄写却可以。