波形圖可以完備的表示聲音嗎？包括音色？

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完全可以。

如@朱秋晨所言，波形圖是二維的，振幅和時間。聲音由基音和泛音組成。而泛音的成分決定了一盒聲音的音色。

所謂基音和泛音，都指的是單音，其波形圖為正弦波，頻率有所不同，泛音為基因的多次倍頻。聲音的波形圖，記錄了聲波隨著時間，其聲壓幅度的變化。這個變化，既包含了基音，也包含了泛音，是所有頻率的單音的疊加。對於同一個單音，由鋼琴和手風琴演奏出來，其基音是相同的，泛音的頻率成分和每個泛音的幅度則不同，這些決定了二者的聽感不同。

設基音的波形為sin(kt)，鋼琴的聲音為F1(t)=sin(kt)+A1sin(2kt)+A2sin(3kt)+······，手風琴的聲音為F2(t)=sin(kt)+B1sin(2kt)+B2sin(3kt)+······。波形圖記錄的是F1和F2，而不是僅僅保存了sin(kt)。

而@朱秋晨所說的軟體中的相應的音色的信息，我猜測他指的是EQ。軟體中調節的EQ則是對聲音的再加工，改變了不同的頻率的聲音的幅度，也就是改變了F(t)中ABCD等等，即改變了泛音的成分，即改變了音色。然而通過調節之後，實際放出來的聲音的波形圖和原始的波形圖是不同的，因此判斷說波形圖中不包含音色。

回到原題，聲音的本質是物體的振動通過媒質所產生的傳遞過程。可聽聲，則是20~20000Hz振動在空氣中傳播的過程，其產生的波為縱波。對於縱波中的一個質點，其振動過程可以用振幅相對於時間的變化來完備的表示。因此聲音也可以用聲波的振幅相對於時間的變化來完備的表示，即波形圖的形式。

聲信號是一維的，有了聲的波形數據和採樣頻率，你是可以通過軟體(比如最簡單的MATLAB)，恢復出聲音，你都可以直接聽到了(當然超聲和次聲除外)。

同意上面的，聲音是機械波，由質點的振動完全確定。不過準確地說應該是位移對時間的函數，而不是振幅。聲音波形圖就是該函數的圖像。

完全可以，潛艇上現在數字化聲吶就靠這個來玩的了。傳統的金耳朵已經退居二線了。

單看聲音的波形圖，是表示不出音色的。因為聲音波形圖有兩個軸，一個表示的是時間，一個表示振幅，從中可以看出聲音的頻率和響度。而聲音由基音和泛音組成，其中音色決定於泛音。如果是在相關軟體中的波形圖，一般會有相應的音色的信息，直觀上在軟體上聽到的音樂就是豐富多彩的。