Разница между аналоговым и цифровым сигналом

О природе сигналов среднестатистический человек не думает, а вот о разнице между аналоговым и цифровым вещанием или форматами — иногда приходится. По умолчанию считается, что аналоговые технологии уходят в прошлое, и вскоре будут полностью заменены на цифровые.

Аналог vs Цифра. Сравнение в реальном времени в студии. Hardware vs Apollo Unison & Plug-Ins.

Нужно знать, от чего мы отказываемся в угоду новым веяниям.
Аналоговый сигнал — сигнал данных, описываемый непрерывными функциями времени, другими словами амплитуда колебаний его может принимать любые значения в границах предела.

Цифровой сигнал — сигнал данных, описываемый дискретными функциями времени, другими словами амплитуда колебаний принимает значения только строго некоторые.
В практических условиях это дает возможность говорить про то, что аналоговый сигнал сопровождается огромным количеством помех, в то время как цифровой их удачно отфильтровывает.

Последний же способен воссоздавать исходники. Более того, беспрерывный аналоговый сигнал часто в себе несет много ненужной информации, что приводит к его избыточности — несколько цифровых сигналов можно передать взамен одного аналогового.

Если говорить о телевидении, а собственно эта сфера собственным переходом на “цифру” беспокоит большинство потребителей, то можно считать аналоговый сигнал абсолютно себя изжившим. Впрочем пока что аналоговые сигналы принимает любая которая предназначена для этого техника, а цифровой требует специализированной.

Правда, с распространением “цифры” аналоговых телевизоров все меньше и интерес на них очень сильно уменьшается.

Еще одна значимая характеристика сигнала — безопасность.

В данном отношении аналоговый показывает полную беззащитность перед влияниями или вторжениями снаружи. Цифровой же шифруется при помощи присвоения ему кода из радиоимпульсов, так что любое вмешательство исключается.

Разница между аналоговым и цифровым осциллографом.

На значительные расстояния цифровые сигналы передавать тяжело, потому применяется схема модуляции-демодуляции.

В чём отличие?

Разница между Аналоговым сигналом и Цифровым сигналом

Главное отличие между Аналоговым сигналом и Цифровым сигналом заключается в том, что Аналоговый сигнал считается непрерывным сигналом во времени, тогда как Цифровой сигнал считается дискретным (прерывистым) сигналом во времени.
Сигнал передает информацию от одного устройства к иному.

В электротехнике сигнал — это основательная величина, представляющая информацию. В контексте математики сигнал это функция, которая передает информацию.

Аналоговый сигнал и Цифровой сигнал — это несколько видов сигналов.

Содержание

1. Обзор и важные отличия
2. Что такое Аналоговый сигнал
3. Что такое Цифровой сигнал
4. Сходство между Аналоговым сигналом и Цифровым сигналом
5. В чем разница между Аналоговым сигналом и Цифровым сигналом
6. Заключение

Что такое Аналоговый сигнал?

Аналоговый сигнал — это беспрерывный сигнал, и он меняется с каким то периодом. Синусоидальная волна представляет этот сигнал, где амплитуда , период и частота являются некоторыми факторами, описывающими его поведение.

Амплитуда — это допустимая высота сигнала.

Частота (f) — это кол-во циклов в единицу времени. Период (T) — данное время окончания одного цикла (T = 1 / f).

Аналоговый сигнал тяжело анализировать, потому как он содержит большое количество значений.

Он может содержать как негативные так и позитивные значения.
Более того, мощность потребления аналоговых приборов, в основном высокая.

В большинстве случаев, аналоговые сигналы обладают свойством уменьшать качество передачи из-за искажения и помех. Обычным примером аналогового сигнала в нашей обычной жизни считается звук.

Что такое Цифровой сигнал?

Цифровой сигнал — это прерывчатый (дискретный) сигнал во времени. На графике, о н имеет форму квадратной волны и представляет информацию в двоичной форме, которая содержит единицы (1) и нули (0).

Н а графике цифрового сигнала единицами являются вершины графика , в то время как нули это впадины графика. Цифровые сигналы не имеют негативных значений, как в аналоговых сигналах.

Сегодня все больше применяется цифровой сигнал и очень часто применение аналоговых сигналов в связи взамен цифровых вызывает трудности.

К примеру, сложно выполнять связь на значительные расстояния из-за искажения сигнала и помех. Цифровые сигналы считаются прекрасным решением данной трудности.

Они менее предрасположены искажениям.

Благодаря этому аналоговые сигналы преобразовуются в цифровые сигналы для четкой и точной связи. Цифровые телефоны, компьютеры, современные телевизоры и остальные электронные устройства применяют цифровые сигналы.

Какая связь между Аналоговым сигналом и Цифровым сигналом?

В чем разница между Аналоговым сигналом и Цифровым сигналом?

Аналоговый сигнал против Цифрового сигнала
Аналоговый сигнал — это беспрерывный сигнал, который меняется в течение какого-то периода времени	Цифровой сигнал — это дискретный сигнал, который несет информацию в двоичной форме
Анализ
Тяжело анализировать	Легче анализировать
Вид
Имеет вид синусоидальной волны	Имеет вид квадратной волны
Диапазон значений
Содержит большое количество значений, которые могут быть как позитивными, так и негативными	Остается в конечном диапазоне. Как правило имеет 0 или 1
Искажение
Имеет большую предрасположенность к искажению	Имеет меньшую предрасположенность к искажению
Хранение данных
Данные хранятся в виде волнового сигнала. Для хранения данных данных требуется большой объём памяти	Данные хранятся в виде двоичных файлов
Варианты
Звук, мгновенное напряжение и ток — примерыаналоговых сигналов	Примерами цифровых сигналов являются сигналы в компьютерах, оптических дисках и цифровых телефонах

Заключение — Аналоговый сигнал против Цифрового сигнала

Разница между Аналоговым сигналом и Цифровым сигналом состоит в том, что Аналоговый сигнал считается непрерывным сигналом во времени, а Цифровой сигнал считается прерывистым сигналом во времени. Ц ифровые сигналы намного надежнее и передаются с более большой скоростью, чем Аналоговые сигналы.

Цифровой и аналоговый сигнал: в чем сходство и отличие, плюсы и минусы?

Когда имеешь дело с теле- и радиовещанием, а еще современными видами связи, очень часто доводится встречаться с подобными терминами, как «аналоговый сигнал» и «цифровой сигнал». Для профессиональных мастеров в данных словах нет никакой тайны, однако для людей несведущих разница между «цифрой» и «аналогом» может быть совсем неведомой.

А между тем разница есть и очень значительная.
Когда мы говорим о сигнале, то в большинстве случаев предполагаем электромагнитные колебания, наводящие ЭДС и вызывающие колебания тока в антенне приемника.

По этим колебаниям приемное устройство – телевизор, радиоприемник, рация или мобильный телефон – составляет «представление» о том, какое изображение вывести на экран (если есть наличие видеосигнала) и какими звуками этот видеосигнал провести.
При любых обстоятельствах сигнал радиостанции или вышки сотовой связи может предстать как в цифровой, так и в аналоговой форме.

Ведь, например, сам по себе звук – это аналоговый сигнал. На радиостанции звук, воспринимаемый микрофоном, превращается в уже упоминавшиеся электромагнитные колебания.

Чем выше частота звука – тем выше частота колебаний на выходе, а чем громче говорит диктор – тем больше амплитуда.
Получившиеся электромагнитные колебания, или волны, распространяются в пространстве при помощи передаточной антенны.

Чтобы эфир не забивался низкочастотными помехами, и чтобы у различных радиостанций имелась возможность работать параллельно, друг другу не мешая, колебания, получившиеся от воздействия звука, суммируют, другими словами «накладуют» на прочие колебания, имеющие постоянную частоту. Последнюю частоту называют «несущей», и собственно на ее восприятие мы настраиваем собственный радиоприемник, чтобы «застигнуть» аналоговый сигнал радиостанции.

В приемнике происходит обратный процесс: несущая частота отсоединяется, а электромагнитные колебания, полученные антенной, преобразовуются в колебания звука, и из динамика слышится знакомый голос диктора.
В процессе передачи звукового сигнала от радиостанции к приемнику может случиться всякое.

Могут появиться посторонние помехи, частота и амплитуда могут поменяться, что, разумеется, проявится на звуках, издаваемых радиоприемником. Наконец, и сами передатчик и приемник во время изменения сигнала вносят определенную ошибку.

Благодаря этому звук, воспроизводимый аналоговым радиоприемником, всегда имеет некоторые искажения. Голос может вполне воспроизводиться, не обращая внимания на изменения, но фоном будет шипение либо даже какие-нибудь хрипы, вызванные помехами.

Чем менее уверенным будет прием, тем громче и отчетливее будут эти сторонние шумовые эффекты.
Плюс ко всему эфирный аналоговый сигнал имеет очень слабую защитная степень от стороннего доступа.

Для общественных радиостанций это, разумеется, значения никакого не имеет.

Но во время пользования первыми сотовыми телефонами был один плохой момент, который связан с тем, что практически любой чужой радиоприемник мог быть легко настроен на необходимую волну для подслушивания вашего разговора по телефону.
Эти недостатки есть у аналогового эфирного вещания.

Из-за них, например, телевидение в относительно скором времени обещает стать полностью цифровым.

Цифровая связь и вещания являются более защищенными от помех и от воздействий извне.

А дело все в том, что при эксплуатации «цифры» аналоговый сигнал с микрофона на передающей станции зашифровывается в цифровой код. Нет, разумеется, в пространство вокруг не распространяется поток цифр и чисел.

Просто звуку конкретной частоты и громкости присваивается код из радиоимпульсов. Длительность и частота импульсов задана заблаговременно – она одна и у передатчика, и у приемника.

Наличие импульса отвечает единице, отсутствие – нулю. Благодаря этому такая связь и стала называться «цифровая».

Устройство, преобразующее аналоговый сигнал в цифровой код, именуется аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

А устройство, установленное в приемнике, и преобразующее код в аналоговый сигнал, подходящий голосу вашего знакомого в динамике мобильного телефона стандарта GSM, именуется «цифро-аналоговый преобразователь» (ЦАП).
Во время передачи цифрового сигнала ошибки и искажения фактически исключены.

Если импульс станет немного сильнее, продолжительнее, либо наоборот, то все равно он будет распознан системой как единица. А нуль остается нулем, даже в том случае, если на его месте появится какой-то случайный слабый сигнал.

Для АЦП и ЦАП нет иных значений, как 0,2 или 0,9 – только нуль и единица. Благодаря этому помехи на цифровую связь и вещание практически не оказывают влияния.

Кроме того, «цифра» считается и более защищенной от стороннего доступа.

Ведь, чтобы ЦАП устройства смог расшифровать сигнал, нужно, чтобы он «знал» код расшифровки. АЦП одновременно с сигналом может передавать и цифровой адрес устройства, подобранного в качестве приемника.

Аналогичным образом, даже в том случае, если радиосигнал и будет перехвачен, он не сможет быть распознан из-за отсутствия как минимум части кода. Это очень важно для мобильной сотовой связи.

Итак, вот отличия цифрового и аналогового сигналов:
1) Аналоговый сигнал может быть искажен помехами, а цифровой сигнал может быть или забит помехами совсем, или приходить без искажений.

Цифровой сигнал или точно есть, или как таковой отсутствует (или нуль, или единица).
2) Аналоговый сигнал понятен всеми устройствами, работающими по аналогичному принципу, что и передатчик.

Цифровой сигнал хорошо защищен кодом, его сложно перехватить, если вам он не предназначается.

Цифровой и аналоговый сигнал – что это такое и какая между ними разница

Приветствую вас, мои дорогие подписчики и все желающие узнать разницу и что такое цифровой и аналоговый сигнал. Это один из самый часто задаваемых вопросов, благодаря этому я постараюсь создать собственный рассказ максимально доступным и понятным, если есть возможность исключив из него непростую научную терминологию.

Для начала давайте будем определяться с понятием и типом сигнала, ведь он может быть световой, звуковой, электрический. Думаю, что последний удостаивается самого большого внимания в моем компьютерном блоге.

О нем мы и будем общаться, а прочие я также задействую как пример.

Многим достаточно тяжело представит себе электрический сигнал, поступающий по проводам, но благодаря данному устройству как осциллограф мы увидим, что это такое. В случае с аналоговым мы будем наблюдать синусоиду, а цифровой будет представлен как с прямыми углами зубцы со стены крепостной стены.

Почему так происходит, предлагаю разобраться.

Сигнал, создаваемый по образу и подобию

С аналоговыми сигналами мы встречаемся регулярно и наиболее великолепно их можно показать при помощи виниловой музыкальной пластинки. На ней звук записан в виде извилистой борозды.

Идущая по ней игла проигрывателя повторяет контур и передает собственные движения на устройство, издающее звук. До недавнего времени, в граммофоне для этого применялся раструб, усиливавший амплитуду колебаний и превращавший их в звук.

Можно сказать, что на пластинке был записан собственно аналоговый сигнал в чистом виде. И это подводит нас к мысли про то, что он собой представляет информацию о волновом процессе, параметрами которого считаются амплитуда (громкость) и частота (тональность звука).

Тут я хочу сделать научное отступление.

Получившиеся люди знают, что звук и свет, тепло и Ультрафиолетовое излучение и радиосигналы – это все волны конкретной частоты. Создавая аналогичные колебания, мы приобретаем их аналог (или аналоговый сигнал).

Продолжаем рассматривать нашу виниловую пластинку.

Мы знаем что граммофон – это позапрошлый век, и по прошествии времени он превратился в электроаппаратуру. Что добавилось?

Возле иглы поставили пьезокристалл, который под действием механических колебаний выдавал переменный ток, который уже можно передавать. Его напряжение изменялось аналогичный частотой и амплитудой, как и звуковой дорожке пластинки.

Ток кристалла был ну столь короткий и требовал усиления.
С подобной обработкой превосходно справлялся подходящий блок.

На выходе мы получали ток, с той же частотной характеристикой, но пропорционально увеличенной амплитудой, которая отвечает большему напряжению.
Такое напряжение уже способно смещать сердечник в электромагнитной катушке динамика, вынуждая его мембранную ткань колебаться… Правильно, с аналогичный частотой и амплитудой.

Выходит, сигнал именуется аналоговым, из-за того что он точно повторяет параметры, которые необходимо передать.

И с ним мы встречаемся везде:

• вы в настоящий момент читаете тест. В нем есть буквы-сигналы, подобные конкретным звукам. А слова, которые вы мысленно произносите при этом – аналоги предметов или действий;
• любая картина, рисунок или фотография – аналог того, что мы видим;
• звук, которые преобразуется в радиоволны FM приемника также аналоговый сигнал.

Весь мир в 2-ух цифрах

Теперь пришло время разобраться с цифровым сигналом. И тут сразу стоит обговорить, о каких цифрах говорится.

Цифровой звук против Аналогового — Пушной Эээээксперимент!

Всего о 2-ух:

• 0, или «ноль» это отсутствие сигнала (напряжения, Если же говорить о передаче по проводам);
• 1, или «единица», сигнал подается (сетевое напряжение есть, причем значения не имеет какое оно);

Благодаря этому, разглядывая цифровой сигнал на экране осциллографа, мы видим не медленно изменяющуюся линию, а иногда появляющиеся с прямыми углами «зубцы», верхняя линия которых отвечает значению подаваемого напряжения.

Это и есть «единица», или сигнал. А в промежутке между ними линия находится на нуле, напряжения нет.

Этот вид именуется дискретным, состоящим из индивидуальных элементов.

Самым обычным примером цифрового сигнала считается азбука Морзе.

Закодированные с ее применением сообщения можно передавать по кабелю, звуком, светом или записав на ленте телеграфа.
Однако у нас в настоящий момент век цифровых технологий и даже ребенок знает, что при помощи нулей и единиц можно записать любую информацию, применяя двоичный код.

А как это можно создать, знают лишь профессионалы. Тут применяется непростая система кодов, описывающая, как необходимо читать очередность импульсов, и какая информация в них описана.

К примеру, когда говорим о музыке, аналоговая синусоида колебаний звука разбивается на отдельные временные участки и для любого из них определяется значение напряжения на текущий момент. Чем меньше такие промежутки (частота дискретизации), тем намного точнее можно описать исходную синусоиду, однако она уже выйдет в виде большинства ступенечек.

Оцифровка звука применяется везде (в компьютерах, в сотовой связи) благодаря этому для облегчения этой задачи есть два типа устройств:

• аналогово-цифровой преобразователь (АЦП);
• цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).

Пример со звуком наиболее ярко показывает, как можно превратить аналоговый сигнал в цифровой и наоборот.

Однако в реальности цифровой сигнал имеет намного больше шансов. Ведь цифрой можно описать и изображение, задав для любого отдельного пикселя значения насыщенности RGB составляющих.

Или передать подробную информацию о рабочих параметрах устройства.

Сравниваем сигналы

В практических условиях разницу с цифровым и аналоговым сигналом можно почувствовать, сравнивая регулятор громкости в виде крутящейся ручки либо в виде сенсорных кнопок. В первом, аналоговом случае, мы сможем менять параметр более медленно, а в другом (цифровом) намного точнее.

Однако если увидеть глубже, то отличий между цифровым и аналоговым сигналом на порядок выше.

Сначала опишу характерности аналогового:

• для передачи сигнала не нужны кодировщики, он идет напрямую;
• разные помехи могут исказить сигнал;
• на больших расстояниях происходит затухание сигнала.

Цифровой и аналоговый сигнал. В чем разница? Какой лучше?

Теперь выделю плюсы цифрового:

• стабильный сигнал, который можно передавать на любые расстояния без потери качества;
• довольно широкий «выбор» типов передаваемой информации (видео, фото, звук, команды управления);
• большая пропускная способность и возможность передачи нескольких потоков информации по одному каналу;
• возможность кодирования дает возможность увеличить уровень информационной безопасности;
• разнообразие вариантов записи и хранения сигналов, компактность носителей;

Ясно, что цифра выигрывает, как более прекрасный способ передачи сигнала. Не зря данный вариант изменения и трансляции информации на сейчас считается наиболее прогрессивным и популярным

На этом мое повествование про цифровой и аналоговый сигнал окончено.

Надеюсь, что теперь вы имеете максимально хорошее представление про них.
На этом все, до новых встреч на данном сайте и всем удачи.