Переход от аналогового звука к цифровому
Предположим, я говорю в микрофон. Микрофон преобразует мой голос в непрерывный электрический ток. Этот электрический ток бежит по проводу через какой-нибудь усилитель и, в конце концов, попадает в аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Помните, что компьютер не хранит звуки, а хранит математические значения, так что нам нужно что-то, что преобразует аналоговый ток в последовательность единиц и нулей. Вот этим АЦП и занимается. Говоря простым языком, конвертер делает быстрые снимки звуковой волны, называемые семплами, и каждому семплу присваивает значение амплитуды. И здесь мы подходим к двум основным понятиям, которые помогут объяснить природу цифрового звука. Эти понятия – время и амплитуда.
Чем отличается непрерывный сигнал от дискретного
На первый взгляд отличия в сигналах можно не различить. Оба передаются в виде электрических импульсов по проводам или электромагнитными волнами в эфире. Преобразовываются в звук и изображение, выводятся на динамики и экран. Но разница существенна. Отличие аналогового сигнала от цифрового обусловлено особенностями обработки и передачи данных.
p, blockquote 10,0,0,0,0 –>
Казалось бы, природное происхождение, простота генерации, передачи и приёма благоприятствуют использованию аналогового сигнала. Но в дело вмешиваются электрические и электромагнитные помехи. Это могут быть электромагнитные наводки от электрических сетей, работающих механизмов, рельеф местности, грозы, бури на солнце, шумы создаваемые работой передающего и принимающего оборудования, прочие. Они изменяют плавную кривую. На приёмник информация поступает с изменениями. Шипение, хрипы и искаженное изображение обычная история для аналоговой связи.
p, blockquote 12,0,0,0,0 –>
Дискретный сигнал как азбука Морзе, только вместо точек и тире — чёткие биты. Ничего более, шумы и помехи им не мешают. Цифровой информации главное дойти до цели. Цифры без примесей передадут данные и без изменений перевоплотятся в звук и цвет. Но слабый сигнал может не донести полную картину. Как пример — пропадание слов или изображения полностью. Поэтому сотовые передатчики, устанавливают как можно ближе друг от друга, также используют повторители.
p, blockquote 14,0,0,0,0 –>
p, blockquote 15,0,0,0,0 –>
Примером непрерывных и дискретных сигналов могут служить старая проводная и новая сотовая связь. Через старые АТС иногда невозможно было разговаривать с соседним домом. Шумы и плохое усиление сигнала мешали слышать друг друга. Что бы вести полноценную беседу, приходилось громко кричать самому и прислушиваться к собеседнику. Другое дело сотовая связь основанная на цифровой технологии. Звук закодирован и хорошо передаётся на далёкие расстояния. Отчетливо слышно собеседника даже с другого континента.
p, blockquote 16,1,0,0,0 –>
Оба вида связи не лишены недостатков, а ключевыми отличиями являются:
- Аналоговый подвержен помехам и поступает с искажениями. В то время как цифровой доходит полностью без искажений или отсутствует вовсе.
- Принять или перехватить аналоговое вещание может любой приёмник такого принципа. Дискретная передача адресована конкретному адресату, кодируется и мало доступна к перехвату.
- Объём передаваемых данных у аналоговой связи конечен, поэтому она практически исчерпала себя в передаче теле сигнала. Напротив с развитием технологии преобразования аналоговой информации в цифровой код растут объемы и качество трансляции. Например, главным отличием цифрового от аналогового телевидения является превосходное качество изображения.
Цифровая технология выигрывает по всем показателям. Споры идут только среди любителей музыки. Многие меломаны и звукорежиссеры утверждают, что могут различить аналоговый оригинал и цифровую копию. Однако большинство слушателей этого сделать не в состоянии. Да и с развитием цифровых систем аналоговые данные кодируются точнее. Оригинальное звучание и цифровая копия делаются практически неразличимым.
p, blockquote 18,0,0,0,0 –>
Звук – что это?
Звук представляет собой физическое явление. Это упругие волны механических колебаний, распространяющиеся в газообразной, твердой или жидкой среде. Под звуком чаще рассматривают те колебания, которые воспринимаются животными и людьми. Основными характеристиками звука считаются амплитуда и спектр частот. Для людей второй показатель колеблется в диапазоне 16-20Гц – 15-20 кГц. Все что ниже этого диапазона, называют инфразвуком, выше – ультразвуком (до 1 ГГц) или гиперзвуком (от 1 ГГц). Громкость звука формирует звуковое давление и его эффективность, форма колебаний и их частота, а вот высота звука зависит от величины звукового давления и частоты.
Преимущества и недостатки цифрового сигнала
Неоспоримыми преимуществами цифрового сигнала и звука, в частности, являются:
- Лёгкость в хранении, копировании и тиражировании. Скопировать любой аудиофайл в цифровом формате можно легко и быстро, воспользовавшись как смартфоном, так и любым, самым простеньким компьютером;
- Возможность передачи его на расстояние без появления помех, искажения информации. Выполнить это стало очень легко с появлением беспроводных сетей таких как Wi-Fi или Bluetooth.
- Копирование такого источника звука даёт возможность получить полнейшую копию оригинала без отклонений и других возможных помех.
- Точность хранения и передачи. Если оригинальный сигнал несёт в себе информацию равную дискретной единице, то и после копирования она будет выглядеть как единица, и ни в коем случае не ноль.
Основным недостатком цифрового сигнала является то, что он всего лишь промежуточный этап формирования итогового звукового сигнала и для его преобразования необходимы специальные устройства ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь).
Таким образом, аналоговый и цифровой звук являются неотъемлемыми и связанными величинами, которые улучают и упрощают человеческую жизнь и, в частности, тех людей, которые связаны с музыкой. По крайней мере, это будет до тех пор, пока человечество не научится передавать импульс непосредственно в человеческий мозг.
Речь, музыка, шум деревьев, пенье птиц – все это звуки, которые мы слышим ежедневно. Однако никто из нас не утруждает себя вопросом, что представляет собой звук? Как происходит его запись? Чем отличается аналоговый звук от цифрового? А ведь эта информация достаточно интересная, и с ней стоит ознакомиться.
Что такое аналоговый телефон?
Главная База знаний Отличия аналоговой и ip-телефонии
Аналоговая телефония – традиционный вид связи с использованием телефонного аппарата. Не так давно этот способ был единственным вариантом удаленного общения. Однако не так давно его начала вытеснять современная форма передача голосовой информации — IP-телефония. Аналоговая телефония преобразует голос в аналоговый электрический сигнал и передает по телефонным проводам. Посредником между телефоном и АТС, содержащей информацию обо всех абонентах, выступает телефонная линия. Данный вид связи предполагает обмен исключительно голосовыми данными.
- Неоспоримым преимуществом аналоговой телефонии является налаживание связи в частности и общения в целом.
- Существенный недостаток этого вида связи – необходимость создания телефонной сети и прокладывания кабелей.
- Такой способ телефонизации требует значительных расходов.
- К тому же, его организация не всегда возможна в связи с особенностями местности.
IP-телефония IP-телефония уверенно завоевывает лидерство на рынке услуг связи. Эта технология использует цифровые каналы IP-сети для передачи голоса через Интернет. Многие современные компании используют Интернет-телефонию в качестве основного вида связи.
ожидание вызова;
конференц-связь с неограниченным числом участников;
видеотрансляции;
голосовая почта;
удержание вызова.
IP-телефония – доступная и выгодная связь по всему миру. Расстояние между собеседниками не влияет на стоимость разговора. Экономьте на звонках в роуминге при высоком качестве связи. IP-телефония превосходит аналоговую своей многофункциональностью. Она позволяет одновременно разговаривать с собеседником и пользоваться интернетом. Интернет-телефония незаменима для компаний, деятельность которых связана с постоянным общением с клиентами. Ведь IP-телефония не только делает общение проще и удобнее, но и помогает экономить на услугах связи.
Что относится к цифровым устройствам?
Примерами цифровых устройств являются широко распространённые сотовые телефоны, цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры, веб-камеры, компьютеры, цифровое телевидение, DVD-проигрыватели.
В чем разница между аналоговым и цифровым телевидением?
Главная > Новости > Аналоговое и Цифровое телевидение. В чем отличия? Для сравнения необходимо разобраться в структуре и технологии работы данных типов телевидения. Аналоговое телевидение — это телевизионная система, использующая для передачи изображения и звука аналоговый сигнал, который идет непрерывно. С помощью электронной схемы сигнал переводится в изображение. Аналоговый сигнал можно поймать с помощью антенны или же телевизионного кабеля от Провайдера. Но, несмотря на очевидные его преимущества, аналоговый сигнал сегодня считается устаревшим. Минусом такого телевидения считаются уязвимость сигнала при помехах, что приводит к худшему качеству изображения и звука. В свою очередь, Цифровое телевидение передает видео- и аудиосигналы от транслятора к телевизору, используя цифровое кодирование и сжатие данных. Этот вид ТВ отличается более качественными картинкой и звуком. Цифровой сигнал позволяет передать более сотни телеканалов, кроме этого, есть возможность подключения каналов в HD-качестве. Стоит отметить, что в отличие от аналогового способа передачи изображения и звука, для использования цифрового вещания, наличие простого телевизионного кабеля или антенны недостаточно. Главным атрибутом современных телевизионных технологий является наличие ресивера (тюнера) или Cam — модуля, устройства, которое будет преобразовывать поступающие оцифрованные сигналы в изображение и звук на телевизоре,также необходимым условием для просмотра цифрового телевидения в нашей сети является наличие Цифровой карты доступа, Исходя из вышесказанного можно отметить основные отличия и преимущества обоих типов телевидения : — использование цифрового сигнала обеспечивает качество передаваемого звука и изображения; — аналоговое телевидение подвержено внешним воздействиям и не гарантирует высокого качества; — цифровое телевидение дает возможность просмотра огромного количества телеканалов (до 130 телеканалов) в отличие от аналогового «предшественника»; — просмотр телеканалов в HD качестве (при наличии Cam — модуля); Учитывая все вышесказанное, можно сделать вывод, что аналоговое телевидение является старой моделью телевизионного вещания, не имеющего весомых преимуществ перед цифровым, кроме доступности и сравнительно небольшой цены. Возникли вопросы? Звоните по телефону 095 5 404 404 097 280 82 20 093 170 0 180 наши операторы с радостью ответят вам!
Основные применения сигналов
Чтобы понимать, чем цифровая электроника отличается от аналоговой, необходимо рассмотреть сферы применения этих технологий.
Аналоговый
Такие технологии ранее применялись в различных видах связи. Чтобы предотвратить возникновение помех, такой сигнал требуется усиливать. Чем выше уровень шума, тем больше нужно усиливать сигнал. Это позволяет избежать искажений.
Этот способ обработки сигнала требует большого количества энергии на выделение тепла. К тому же сам усиленный сигнал может привести к появлению помех для остальных каналов связи.
В настоящее время аналог еще используется в сфере радио и телевидения. Эта технология применяется для преобразования входящих сигналов в микрофонах. Однако в целом ее повсеместно вытесняет цифра.
Цифровой
Отвечая на вопрос, в чем заключается отличие цифровой электроники от аналоговой, нельзя не упомянуть сферы их применения.
Сегодня цифра постепенно вытесняет аналог из жизни людей. Она не так сильно подвержена искажениям. Эта технология применяется в компьютерах, телефонах, современных телевизорах и других электронных приборах.
Применение технологий в области телевидения обеспечивает разное качество картинки
В чем разница между аналоговым и цифровым сигналом
Аналоговый сигнал представляет собой непрерывную волну, которая постоянно меняется в течение определенного периода времени. Цифровой сигнал является также непрерывной волной, но которая несет информацию в двоичном формате и имеет дискретные значения.
Аналоговый сигнал всегда изображается в виде непрерывной синусоиды, тогда как цифровой сигнал представлен прямоугольными волнами.
Затрагивая специфику аналогового сигнала, описывается поведение волны в отношении амплитуды, периода или частоты и фазы волны. С другой стороны, затрагивая дискретные сигналы, описывается поведение волны в отношении скорости передачи битов и их интервалов.
Помимо этого, есть ещё ряд существенных отличий аналогового сигнала от цифрового:
- Диапазон аналогового сигнала строго не фиксирован. Диапазон цифрового сигнала конечен и может быть 0 или 1.
- Аналоговый сигнал более склонен к искажениям, реагируя на шум, но цифровой – обладает устойчивостью к помехам как ответ на шум, поэтому цифровой редко сталкивается с какими-либо искажениями.
- Самым показательным примером аналогового сигнала может быть человеческий голос, а лучшим примером цифрового сигнала – передача данных в компьютер.
Аналоговое телевещание постепенно уходит в прошлое, поэтому сейчас телевизоры на 32 дюйма постепенно переходят на цифровое ТВ. Это же и касается телевизоров на 55 дюймов.
Связь и вещание цифрового типа являются практически абсолютно защищенными от шумов и от различных воздействий, которые есть у аналогового варианта. Суть в том, что используя цифровой тип, аналоговый сигнал, например, с микрофона на передающей станции автоматически преобразуется в код цифр, распространяя поток цифр и чисел. Звуку с определённой частотой и громкостью добавляется код радиоимпульсов. Частота и длительность импульсов задаётся заранее. Она одинакова как у передатчика, так и у приёмника. Импульса эквивалентен значению «1», а его отсутствие эквивалентно нулю.
Следовательно, этот тип связи и называется цифровой. К примеру, наружная цифровая антенна для телевизора DA32 используется только для цифровых стандартов HDTV. Более того, чтобы не приобретать дорогое устройство, существует несколько способов того, как сделать антенну для цифрового ТВ своими руками.
Аналого-цифровой преобразователь – это устройство, которое задействовано в процессе преобразования аналогового сигнала в код из цифр. Аппарат, установленный в приемнике, который конвертирует код в аналоговый сигнал, – цифро-аналоговый преобразователь.
Отличия цифрового сигнала от аналогового
Для большинства людей различие между аналоговым и цифровым сигналом может быть совершенно неявным. И все же их разница значительна и заключается не просто в качестве подачи телеэфира.
Аналоговым сигналом являются полученные данные, которые мы видим, слышим и воспринимаем, как мир, который нас окружает. Этот метод генерирования, обработки, передачи и записи сигналов – традиционный и пока очень распространённый. Данные преобразовываются в электромагнитные колебания, отражающие частоту и интенсивность явлений по принципу полного соответствия.
Цифровой сигнал представляет собой совокупность координат, описывающих электромагнитную волну, которая не недоступна для восприятия напрямую, без декодирования, т.к. является последовательностью электромагнитных импульсов. Говоря о дискретности и непрерывности сигналов, подразумевают соответственно «принятие значений из конечного набора» и «принятие значений из бесконечно множества».
Примером дискретности могут быть школьные оценки, которые принимают значения из набора 1,2,3,4,5. Фактически, цифровой видеосигнал часто создаётся путём оцифровки аналогового сигнала.
Уходя от теории, на деле можно выделить следующие ключевые отличия между аналоговыми и цифровыми сигналами:
- аналоговое телевидение уязвимо для помех, вносящих в него шумы, в то время как цифровой импульс либо вовсе перекрыт помехами и отсутствует, либо поступает в первоначальном виде.
- принять и считать аналоговый сигнал может любое устройство, работа которого базируется на том же принципе, что и вещание передатчика. Цифровая волна предназначена определённому «адресату», а стало быть, устойчива к перехвату, т.к. надёжно закодирована.
Качество изображения
Качество картинки в телевизоре, которую предоставляет аналоговое ТВ во многом обусловлено ТВ стандартом. Кадр, который несёт с собой аналоговое вещание, включает 625 строк с соотношением сторон 4×3. Таким образом, старый кинескоп демонстрирует изображение из телевизионных линий, в то время как цифровое изображение составлено из пикселей.
Картинка при аналоговом сигнале
При слабом приёме и помехах телевизор будет «снежить» и шипеть, недодавая зрителю изображение и звук. В попытках внести улучшения в эту ситуацию, в своё время, было реализовано кабельное ТВ.
Картинка при цифровом сигнале
Другие возможности
Несмотря на быстрое развитие электронных технологий и преимущества цифрового сигнала перед аналоговым, все ещё существуют области, в которых аналоговая технология незаменима, как, к примеру, профессиональная обработка звука. Но, хотя оригинальная запись может быть не хуже «цифры», после редактирования и копирования она неизбежно будет зашумлена.
Вот набор основных операций, которые можно выполнять с аналоговым потоком:
- усиление и ослабление;
- модуляция, направленная на снижение его восприимчивости к помехам, и демодуляция;
- фильтрация и обработка частоты;
- умножение, суммирование и логарифмирование;
- обработка и изменение параметров его физических величин.
В чем разница между аналоговым и дискретным сигналом?
Аналоговый (слева сверху, недискретный, неквантованный), Цифровой (слева снизу, недискретный, квантованный) и дискретные сигналы (справа сверху, неквантованный и справа снизу, квантованный) Дискре́тный сигна́л ( лат. discretus — «прерывистый», «разделённый») — сигнал, который является прерывистым (в отличие от аналогового ) и который изменяется во времени и принимает любое значение из списка возможных значений.
В английском языке используют понятия: discrete time (дискретное время), для рассмотрения значений переменных в отдельные моменты времени; continuous time (непрерывное время), для рассмотрения значений переменных в любой момент времени, причем между любыми двумя моментами времени существует бесконечное количество других моментов времени.
- Сэмплирования, который производит непрерывный сигнал дискретного времени
- Квантования, который заменяет значение каждого сэмпла приближенным значением, выбранным из заданного дискретного набора (квантованных уровней).
Дискретность применяется в вычислительной технике для пакетной передачи данных.
Где используется аналоговый сигнал?
Применение Аналоговые сигналы часто используют для представления непрерывно изменяющихся физических величин. Например, аналоговый электрический сигнал, снимаемый с термопары, несет информацию об изменении температуры, сигнал с микрофона — о быстрых изменениях давления в звуковой волне, и т.п.
Почему аналоговый сигнал так называется?
Аналог или цифра? — Для начала дадим несколько базовых определений. Сигнал — это любая физическая величина (например, температура, давление воздуха, интенсивность света, сила тока и т.д.), изменяющаяся со временем. Именно благодаря этому изменению сигнал может нести в себе какую-то информацию.
- Электрический сигнал — это электрическая величина (например, напряжение, ток, мощность), изменяющаяся со временем.
- Вся электроника в основном работает с электрическими сигналами, хотя сейчас все больше используются световые сигналы, которые представляют собой изменяющуюся во времени интенсивность света.
Аналоговый сигнал — это сигнал, который может принимать любые значения в определенных пределах (например, напряжение может плавно изменяться в пределах от нуля до десяти вольт). Устройства, работающие только с аналоговыми сигналами, называются аналоговыми устройствами.
- Название «аналоговый» подразумевает, что сигнал изменяется аналогично физической величине, то есть непрерывно.
- Цифровой сигнал — это сигнал, который может принимать только два (иногда — три) значения, причем разрешены некоторые отклонения от этих значений (рис.1.1),
- Например, напряжение может принимать два значения: от 0 до 0,5 В (уровень нуля) или от 2,5 до 5 В (уровень единицы).
Устройства, работающие исключительно с цифровыми сигналами, называются цифровыми устройствами. Рис.1.1. Электрические сигналы: аналоговый (слева) и цифровой (справа) Можно сказать, что в природе практически все сигналы — аналоговые, то есть они изменяются непрерывно в каких-то пределах. Именно поэтому первые электронные устройства были аналоговыми.
Они преобразовывали физические величины в пропорциональные им напряжение или ток, производили над ними какие-то операции и затем выполняли обратные преобразования в физические величины. Например, голос человека (колебания воздуха) с помощью микрофона преобразуется в электрические колебания, затем эти электрические сигналы усиливаются электронным усилителем и с помощью акустической системы снова преобразуются в колебания воздуха — в более сильный звук.
Однако аналоговые сигналы и работающая с ними аналоговая электроника имеют большие недостатки, связанные именно с природой аналоговых сигналов. Дело в том, что аналоговые сигналы чувствительны к действию всевозможных паразитных сигналов — шумов, наводок, помех.
обработка (или преобразование); передача; хранение.
Во всех этих трех случаях полезные сигналы искажаются паразитными — шумами, помехами, наводками.
Аналоговый звук: преимущества и недостатки
Любые аудиосигналы (устная речь, музыка), воспринимаемые ухом человека, имеют аналоговую природу. Они распространяются в пространстве в виде волн. При аналоговой записи механические колебания преобразовывают в электрические, используя микрофон. Затем данные переносят на магнитную ленту или винил. Это специальные носители, предназначенные для хранения и дальнейшего воспроизведения аудиосигналов через магнитофон или проигрыватель.
К основным преимуществам аналогового звука относят хорошую глубину, сбалансированность басов и верхних нот. Среди недостатков специалисты выделяют:
- Быстрое старение носителей. Аудиоданные записывают на магнитные ленты, которые изнашиваются и растягиваются с каждым прослушиванием, а также на виниле, имеющим свойство царапаться, загрязняться и т. д.
- Низкую защищённость. В процессе записи к музыке могут примешиваться посторонние шумы, хрипы и многие другие помехи, ухудшающие качество аудиосигнала.
- Неудобство использования носителей. Записанную музыку и другие аудиоданные сложно тиражировать, хранить, воспроизводить и т. д.
Именно поэтому при записи сигналов стала применяться более совершенная технология.
В чём отличие типов сигнала
Ключевая разница между двумя этими кодами заключается в том, что аналоговый сигнал никогда не прерывается по времени, в отличие от дискретного. Из этого различия вытекают и большинство преимуществ и недостатков одного кода перед другим. К примеру, дискретный тип:
- помехоустойчив и имеет небольшое количество значений;
- довольно просто и быстро расшифровывается принимающим оборудованием;
- пригоден к кодировке больших объёмов данных для их хранения либо передачи на большие расстояния.
При всех этих преимуществах у него есть один серьёзный недостаток: достаточной большой уровень помех в системе может спровоцировать обрыв, при котором первоначальный вид потока данных восстановить без специальных устройств уже не удастся.
Если же говорить об аналоговом сигнале, то к его преимуществам относят простоту формирования и небольшую стоимость оборудования, которое с ним работает. Минусов у данного типа сигнала гораздо больше: он содержит большое количество лишней информации, которая фильтруется при приёме, обладает слабой помехоустойчивостью и часто поступает с искажениями (что особенно плохо в случае с передачей видеосигнала), а также его легко перехватить и расшифровать любым доступным устройством.
Если не вдаваться в особенности и нюансы, то можно заключить, что разница между аналоговым и цифровым сигналом заключается в их прерывности/непрерывности, разном графическом воплощении и в различающихся свойствах переданной информации.
Виды сигналов
Сигнал это изменение физической величины во времени и пространстве. По сути это коды для обмена данными в информационной и управленческой средах. Графически любой сигнал можно представить в виде функции. По линии на графике можно определить тип и характеристики сигнала. Аналоговый будет выглядеть как непрерывная кривая, цифровой как ломаная прямоугольная линия, скачущая от ноля до единицы. Все, что мы видим глазами и слышим ушами поступает в виде аналогового сигнала.
Аналоговый сигнал
Зрение, слух, вкус, запах и тактильные ощущения поступают нам в виде аналогового сигнала. Мозг командует органами и получает от них информацию в аналоговом виде. В природе вся информация передаётся только так.
В электронике аналоговый сигнал основан на передаче электричества. Определённым величинам напряжения соответствуют частота и амплитуда звука, цвет и яркость света изображения и так далее. То есть цвет, звук или информация являются аналогом электрического напряжения.
При этом неважно идёт сигнал по проводам или радио. Передатчик непрерывно отправляет, а приёмник обрабатывает аналоговый вид информации. Принимая непрерывный электрический сигнал по проводам или радиосигнал через эфир приёмник преобразует напряжение в соответствующий звук или цвет
Изображение появляется на экране или звук транслируется через динамик
Принимая непрерывный электрический сигнал по проводам или радиосигнал через эфир приёмник преобразует напряжение в соответствующий звук или цвет. Изображение появляется на экране или звук транслируется через динамик.
Дискретный сигнал
Вся суть кроется в названии. Дискретный от латинского discretus, что означает прерывистый (разделённый). Можно сказать, что дискретный повторяет амплитуду аналогового, но плавная кривая превращается в ступенчатую. Изменяясь либо во времени, оставаясь непрерывной по величине, или по уровню, не прерываясь по времени.
Так, в определенный период времени (например миллисекунду или секунду) дискретный сигнал будет какой-то установленной величины. По окончании этого времени он резко изменится в большую или меньшую сторону и останется таким ещё миллисекунду или секунду. И так беспрерывно. Поэтому дискретный это преобразованный аналоговый. То есть полпути до цифрового.
Цифровой сигнал
После дискретного следующим шагом преобразования аналогового стал цифровой сигнал. Главная особенность – либо он есть, или его нет. Вся информация преобразуется в сигналы ограниченные по времени и по величине. Сигналы цифровой технологии передачи данных кодируются нолем и единицей в разных вариантах. А основой является бит, принимающий одно из этих значений. Бит от английского binarydigit или двоичный разряд.
Но один бит имеет ограниченную возможность для передачи информации, поэтому их объединили в блоки. Чем больше битов в одном блоке, тем больше информации он несёт. В цифровых технологиях используют биты объединенные в блоки кратные 8. Восьмибитовый блок назвали байтом. Один байт небольшая величина, но уже может хранить зашифрованную информацию о всех буквах алфавита. Однако при добавлении всего одного бита число комбинаций ноля и единицы удваивается. И если 8 битов делает возможным 256 вариантов кодировки, то 16 уже 65536. А килобайт или 1024 байт и вовсе немаленькая величина.
В большом количестве объединённых байтов хранится много информации, чем больше комбинаций 1 и 0 тем больше закодировано. Поэтому в 5 – 10 МБ (5000 – 10000 кБ) имеем данные музыкального трека хорошего качества. Идём дальше, и в 1000 МБ закодирован уже фильм.
Но так как вся окружающая людей информация аналоговая, то для её приведения в цифровой вид нужны усилия и какое-либо устройство. Для этих целей был создан DSP (digital signal processor) или ЦПОС (цифровой процессор обработки сигналов). Такой процессор есть в каждом цифровом устройстве. Первые появились еще в 70-е годы прошлого века. Методы и алгоритмы меняются и совершенствуются, но принцип остаётся постоянным – преобразование аналоговых данных в цифровые.
Обработка и передача цифрового сигнала зависит от характеристик процессора — разрядности и скорости. Чем они выше, тем качественней получится сигнал. Скорость указывается в миллионах инструкций в секунду (MIPS), и у хороших процессоров достигает нескольких десятков MIPS. Скорость определяет сколько единиц и нолей сможет устройство «запихнуть» в одну секунду и качественно передать непрерывную кривую аналогового сигнала. От этого зависит реалистичность картинки в телевизоре и звука из динамиков.
