1877年12月6日，愛迪生的助理克魯西(John Kruesi)依據愛迪生的設計圖，在位於紐澤西州的實驗室成功地製造出一部能夠記錄並重播聲音的機器；一個多星期後(22日)，他們將這份成果發表於《北美評論》(North American Review)，向全世界宣告留聲機的發明，開啟聲音紀錄的歷史。音樂是聲音的藝術，因此留聲機的發明對於音樂工作者來說，是一項偉大的成就。「聲音紀錄」 (Recorded Sound)也從此成為音樂家們必須認識的一門學科。在《新葛羅夫音樂辭典》中，將這門學科分為歷史與技術兩個面向來介紹。歷史方面主要探討的是錄音產業的發展過程，在技術方面則包含將聲音轉換為電能的麥克風、錄音及廣播中的器材與麥克風角色，以及處存於媒體上的音樂、透過放大器與喇叭的聲音再現等等。為瞭解聲音記錄的技術原理，本課程舉辦了一場聲音紀錄的技術基礎講座，特別邀請美國Nuforce音響公司技術長、同時也是音響設計家─袁大倫先生主講，綜合整理了聲音與電學的原理，以淺顯的方式講解聲音紀錄的技術基礎：

什麼是「波」？

「波」泛指承載在介質(水、空氣等物質都可以是介質的一種)上的能量，而每種波都有固定的傳播速度，聲波的速度約為每秒344公尺，會依溼度、溫度等因素而變化，亦即隨介質改變，簡而言之，「波」是一種能量傳遞的形式，例如：耳朵聽見講話聲，即為耳朵接收說話的能量，當這個能量經過大腦來判斷這些聲音的內容及意義，便形成了「聲波」的傳遞。

「光波」是唯一不需要介質的波，在未發現光的介質之前，科學家們深信光的傳遞仍需介質，並稱其介質為「乙太」，後來經過愛因斯坦的實驗證實，並無乙太存在，從此「光波傳遞不需介質」成為定論；另外，我們所要探討的「聲波」實為疏密波，不同於一般的波浪形，聲波的形成是因壓力的不同而造成疏密交錯的波，但在畫圖示意時為了簡化圖示，仍使用一般的波浪形來代表聲波。

什麼是「電」？

聲音的任何紀錄都必須靠「電壓」來完成，也就是說，無論數位或類比訊號，所有聲音的紀錄都是以電壓的形式存在，聲音進入麥克風之後，聲波被轉換成電壓，這時所呈現出的聲波圖其實是電壓的波形。

電流是電子的流動，然而，電流的強弱無法被測知，只能透過「歐姆定律」（電壓 ÷ 電阻＝電流）經由電壓與電阻的數值來推算電流的大小，而功率＝電壓 × 電流。

電壓的波形分為「交流電」與「直流電」兩種，交流電的電波不斷變換，波型為正弦波（如圖1）；直流電則保持一恆定電壓，波型為直線（如圖2），但測量時只能測知直流電，欲測交流電必須將負的波形翻轉為正的(如圖3)，再將此山坡狀的波平均為一直線，此平均值稱為rms，即此交流電的電壓。所有的聲音訊號皆為交流電，當我們測知交流電的電壓(rms)後，便可透過儀器測得聲波的樣貌(包含振幅、頻率)，此即類比訊號的轉換。

頻率響應

一般都會期待頻率響應圖為平直的，亦即各個頻率的聲音都可以在輸出時一視同仁的被放大或縮小，以圖形來表示頻率響應，X軸為頻率，Y軸為振幅，頻率響應的曲線（如圖4）則為聲音在不同頻率下可通過的大小，但沒有一個聲音紀錄相關器材能夠做到平直的頻率響應，因此在紀綠聲音時的每個環節中，多多少少都扭曲了聲音本身，我們記錄下來的聲音其實不同於原始的聲音，所以在記錄聲音時，為了將聲音的扭曲減到最低，我們在器材上，只能盡量要求在人耳頻寬內(20~20K Hz)最不受扭曲的頻率響應。

聲音的「類比訊號」與「數位訊號」

「類比」是一種以波形來呈現的記錄方式（如圖5），在完全不改變頻率的情況下，從一個媒介轉換到另一個媒介，例如：在話筒的尾端貼一皮革，皮革上黏一針，當我們對著話筒說話時，皮革也會跟說話的聲音做同樣的震動，並且帶動那根針在蠟盤上刻下紋路，此紋路便是這個說話聲音的類比訊號，也就是說，聲音傳播的媒介由空氣轉換為刻盤上的波形，播放時以針循著軌道來震動皮革，並透過號角將類比的聲音訊號放大，這便是愛迪生的留聲機的由來。現今的聲音紀錄已發展出各式各樣的器材，當我們對著麥克風講話時，聲音由空氣傳遞至麥克風，而麥克風輸出的是電壓，這個電的訊號即為聲音的類比訊號。 

聲音的「數位訊號」是?了在電腦上儲存及運算，而轉換為0與1的數位訊號（如圖6），從類比訊號轉換為數位訊號時，每格一段固定的時間取樣一次，稱為取樣頻率(單位：Hz)，將聲音大小敘述為位元數(單位：bit)則稱為階段化，例如：CD的取樣頻率為44.1K Hz，位元數為16bit，這兩項數值越高，聲波的樣貌越接近類比的真實情況，由於數位訊號依靠取樣而成，所造成的損失成為不可避免的必然，只能在人耳的聽覺頻寬範圍中做最積極的取樣頻率。

雖然數位訊號已造成某種程度上的訊息損耗，但就保存的觀點看來，其永遠不改變、複製幾乎不會有誤差的特質，使得數位訊號在保存上的價值遠遠凌駕於傳統類比式的聲音記錄方式，例如：傳統的磁帶必須承擔磁粉脫落、變質等無法長期保存的高風險，因此現今的聲音記錄方式將以數位訊號方式來記錄，方能傳承典藏。