Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Аналоговый сигнал

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Этими словами Иоанн начал своё Евангелие, описывая времена, выходящие за пределы нашей эры. Мы начинаем эту статью не менее пафосно, и со всей серьёзностью заявляем, что в деле вещания «в начале был сигнал».

В телевидении, как и во всей электронике, сигнал является основой. Говоря о нем, мы имеем в виду электромагнитные колебания, которые распространяются в воздухе с помощью передающей антенны и вызывают колебания тока в антенне-приёмнике. Эфирная волна может быть представлена как в непрерывной, так и в импульсной форме, что значительно сказывается на конечном результате – качестве приёма ТВ.

Что такое аналоговое телевидение? Это телевидение, знакомое каждому, которое застали ещё родители наших родителей. Оно транслируется незакодированным способом, его основой выступает аналоговый сигнал, и принимает его обычный, знакомый нам с детства, аналоговый телевизор.

В настоящее время во многих странах осуществляется процесс оцифровки аналогового сигнала, а стало быть, эфирного телевидения. В некоторых странах Европы этот процесс уже завершён и наземное аналоговое ТВ отключено.

На это есть причины, в которых предлагает разобраться эта статья.

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.

Вас может заинтересовать:  Разветвитель для телевизионного кабеля

Уходя от теории, на деле можно выделить следующие ключевые отличия между аналоговыми и цифровыми сигналами:

  1. 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.
  2. 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.

Особенности аналогового и цифрового телевидения

Обывательское суждение о крахе эфирного ТВ и переходе на технологии вещания будущего несколько несправедливо, уже потому, что телезрители подменяют понятия: эфирное и аналоговое ТВ. Ведь под эфирным принято понимать любое телевидение, транслируемое по наземному радиоканалу.

И «аналог» и «цифра» – это разновидности эфирного ТВ.

Невзирая на то, что аналоговое телевидение отличается от цифрового, их общий принцип вещания идентичен – телевизионная вышка транслирует каналы и гарантирует качественный сигнал лишь в ограниченном радиусе.

При этом цифровой радиус охвата короче, чем дальность незакодированного потока, а значит, ретрансляторы должны устанавливаться ближе друг к другу.

А вот мнение о том, что «цифра» обойдёт «аналог» в конечном счёте, правдиво. Телезрители многих стран уже стали «очевидцами» преобразования аналогового сигнала в цифровой и вовсю наслаждаются просмотром телепрограмм в HD качестве.

Вас может заинтересовать:  Как подключить антенну к телевизору

Особенности эфирного телевидения

ретрансляторы цифрового телевидения

Существующая эфирная телесистема использует для передачи телевизионного продукта аналоговые сигналы. Они распространяются посредством волн с высоким уровнем колебаний, достигая наземных антенн.

Для того чтобы увеличить площадь вещательного покрытия устанавливают ретрансляторы. Их функция – сконцентрировать и усилить сигнал, передавая его удалённым приёмникам.

Сигналы передаются с фиксированной частотой, поэтому каждый канал соответствует своей частоте и в телевизоре закреплён в порядке нумерации.

Преимущества и недостатки цифрового телевещания

Информация, передаваемая с помощью цифрового кода, практически не содержит ошибок и искажений. Устройство, которое оцифровывает исходный сигнал, называется аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Для кодирования импульсов используют систему единиц и нулей. Чтобы считывать и преобразовывать двоично-десятичный код, в приёмник встроено устройство, именуемое цифро-аналоговым преобразователем» (ЦАП). Ни для АЦП, ни для ЦАП не существует половинных значений, к примеру, 1,4 или 0,8.

Этот способ зашифровки и передачи данных подарил нам новый формат ТВ, у которого есть много достоинств:

  • изменение силы или длины импульса не влияет на его распознавание декодером;
  • равномерное покрытие вещания;
  • в отличие от аналогового вещания, отражения от препятствий преобразованного эфира складываются и улучшают приём;
  • частоты вещания используются эффективнее;
  • возможен приём цифрового ТВ на аналоговом телевизоре.

Отличие цифрового телевидения от аналогового

Разницу между аналоговым и цифровым вещанием проще всего заметить, представив итоговые характеристики обеих технологий в виде таблицы.

Цифровое ТВАналоговое телевидение
Разрешение цифрового изображения составляет 1280×720, что даёт в общей сложности 921600 пикселей. В случае формата развёртки 1080i разрешение изображения составляет 1920×1080, что даёт впечатляющий итог: более 2 миллионов 70 тысяч пикселей.Максимальное разрешение аналоговой «картинки» составляет приблизительно 720×480, что даёт в общей сложности более 340 000 пикселей.
Звук
, как и видео, передаётся без искажений. Многие программы сопровождаются объёмным стереосигналом.Качество звука варьируется.
Приёмник
Стоимость телевизора, адаптированного для цифрового приёма, в несколько раз выше, чем цена обычного телевизора.Аналоговый телевизор имеет умеренную стоимость.
Телеканалы
Просмотр цифровых каналов даёт зрителю обширный выбор: большое количество и тематическая направленность телеканалов.Количество программ до 100.
Другое
Приём программ на одном телевизоре. Дополнительные услуги, такие как «частная трансляция», «виртуальный кинозал», «хранение программ» и др.Возможность подключения большего количества приёмников и одновременного просмотра нескольких программ.
Итог
Новое телевидение несёт с собой отличное качество изображения и звука, возможность создания мультимедийной домашней станции для игры, работы и обучения. Однако высокая стоимость адаптированных телевизоров и неспешное внедрение технологии кодирования ТВ на российском рынке пока что оставляют его позади имеющегося телевидения.Старое доброе ТВ уступает цифровому в качестве изображения и звука. Тем не менее, цена приёмников и возможность распределения сигнала на большее количество телевизоров (возможность смотреть несколько программ одновременно) – весомый плюс.

Вас может заинтересовать:  Грозозащита для антенны

Чувствительность антенны для телевизора

Нет универсального рецепта для выбора идеальной антенны, но есть обязательные требования, которые должны выполняться, чтобы она принимала аналоговые и цифровые сигналы. С увеличением расстояния от объекта вещания эти требования возрастают.

В частности к чувствительности приёмника – его способности улавливать слабые по интенсивности телесигналы. Часто именно они становятся причиной нечёткого изображения.

Эта проблема решается с помощью усилителя, который существенно повышает чувствительность антенны и снимает вопрос: как подключить её к цифровому телевидению? Тот же телевизор, и та же самая антенна, только возле телевизора появится эфирный цифровой тюнер.

Что такое диаграмма направленности антенны

Помимо чувствительности антенны, есть параметр, определяющий, в какой степени она способна фокусировать энергию. Он называется направленным усилением или направленностью, и являет собой отношение плотности излучения в заданном направлении к средней плотности излучения.

Графическая интерпретация этой характеристики представляет собой диаграмму направленности антенны. По своей сути это трёхмерная фигура, но для удобства работы её выражают в двух плоскостях, расположенных перпендикулярно друг к другу.

Имея под рукой такую плоскую диаграмму и сопоставляя её с картой местности, можно спланировать зону приёма антенной аналогового видеосигнала.

Также из этого графика можно извлечь ряд полезных практических характеристик телеантенны, таких как интенсивность бокового и обратного излучения и коэффициент защитного действия.

Какой сигнал лучше

Следует признать, что, несмотря на множество улучшений, реализованных в области аналогового представления информации, этот способ трансляции сохранил свои недочёты. Среди них – искажения во время передачи и шумы при воспроизведении.

Также необходимость преобразования аналогового сигнала в цифровой вызвана непригодностью имеющегося метода записи для хранения информации в полупроводниковой памяти.

К сожалению, существующее ТВ практически не имеет очевидных плюсов перед цифровым, исключая возможность принимать сигнал обычной ТВ-антенной, и делить его между телевизорами.

Аналоговый сигнал – определение и особенности

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Аналоговый сигнал (analogue signal) – непрерывный во времени поток данных (информации), имеющий изменяющиеся и принимающие любое возможное значение характеристики (напряжение, силы тока, мощности, давления звуковой волны и т.д.).

Несмотря на большое количество недостатков и постепенное вытеснение цифровым аналогом, в таких областях, как телефония, звукозапись, телевидение, такой вид передачи информации сохраняет свою актуальность, благодаря относительной своей дешевизне и простоте генерирующего его оборудования.

Графическое изображение непрерывного потока данных

История появления термина

Появление термина, обозначающего такой способ передачи данных, тесно связано с такими сферами, как вычислительная техника, телефония и звукозаписывающая индустрия, электрические измерения.

Вычислительная техника

В 40-х годах создаются первые вычислительные системы, предназначенные для сбора и обработки цифровой информации. В начале 80-х годов с появлением новых моделей компьютеров на базе процессоров Intel возможности вычислительной техники расширились. Именно в этот период появляется данный термин.

Звукозапись и телефония

Понятие непрерывного способа передачи данных изначально связано с телефонией. Непрерывные колебания поступают на динамик устройства, становятся электрическим аналогом, затем преобразуются в сигнал, подобный голосу.

Электрические измерения

Непрерывный поток воспроизводится приемным устройством пропорционально таким электрическим параметрам, как напряжение, сила тока. Именно с началом измерения указанных выше электрических величин связывают появление этого термина.

Энергия потока

Особенности применения и устройства концевых выключателей

Так как аналоговый сигнал – это непрерывный поток данных, то энергия его бесконечна.

Однако в качестве значения данной характеристики обычно используют усредненную для определенного промежутка времени величину, так, к примеру, переменный электрический ток в телефонной сети, отвечающий за передачу голоса, имеет среднее напряжение 60 В.

Взаимное преобразование различных по природе потоков

Непрерывный поток данных преобразуется в дискретный (прерывистый). Достаточно воспользоваться импульсным блоком питания, который сформирует входное напряжение в виде дискретных ультразвуковых пачек. Преобразование проводится программой либо технически через микросхемы.

Отличия дискретного и цифрового сигналов

Основная разница дискретного и цифрового потоков – ярко выраженная амплитуда у последнего

Один из способов передачи данных, описываемых в данной статье, – дискретный, имеющий сходные характеристики с аналоговым, но отличающийся от него тем, что он является прерывистым.

По сравнению с дискретным и аналоговым, цифровой сигнал, наоборот, характеризуется конкретными параметрами:

  • Строго определённой своими характеристиками длительностью;
  • Ярко выраженной амплитудой;
  • Наличием двух состояний: «0» либо «1».
  • Формированием из битов машинных слов, необходимых для дальнейшей обработки информации, ее представлении в доступном и понятном виде для пользователя.

Благодаря этим особенностям, цифровая передача и хранение информации в последнее время находят очень широкое применение в различных отраслях техники, электроники, связи.

Важно! Самое основное, чем отличается аналоговая информация от дискретной, – это прерывистость передачи последней при помощи соответствующего потока данных. Однако, несмотря на данное различие, дискретная информация не является цифровой, так как ее характеристики в процессе существования могут обладать как ограниченным, так и неограниченным диапазоном значений.

Виды сигналов

Особенности применения и срабатывания разных защит трансформатора

В зависимости от изменения характеристик во времени, все потоки подразделяются на следующие виды:

  • Аналоговые – непрерывные, имеющие большое количество значений;
  • Дискретные – прерывистые, с большим количеством значений;
  • Цифровые – прерывистые, имеющие 2 четко обозначенных основных значения.

Также, в зависимости от среды передачи и способа формирования, они бывают электрические, звуковые, оптические.

Для чего обрабатывается сигнал

Принцип работы и особенности источников бесперебойного питани

Чтобы получить данные, содержащиеся в описанных выше потоках, их обрабатывают через процессы усиления, фильтрации, модуляции и демодуляции. Лишь после этого они будут представлены в понятном для пользователя виде и использованы по назначению.

Создание и формирование

Для создания непрерывного потока используют такое специальное оборудование, как генераторы. Собирают их, используя различные транзисторы (полевые и биполярные), трансформаторы.

Динамический диапазон

Важной характеристикой любой системы динамических измерений считается ее динамический диапазон. Четкого определения данного параметра для сигнала пока не существует, поэтому принято считать, что это соотношение наибольшего и наименьшего его значений, измеренных системой в определенный промежуток времени.

Для каждого потока важно, чтобы его динамический диапазон максимально соответствовал аналогичной характеристике системы либо устройства, предназначенного для преобразования, передачи и хранения его величин. От правильного подбора зависит, насколько точно будет передана и преобразована информация любого потока.

Аналоговый сигнал

Такой вид потока данных непрерывен во времени, его определение возможно в любой временной промежуток.

Цифровой сигнал

Такой поток представлен последовательностью конкретных цифровых значений, как правило, двух, которые принимают за логические «0» и «1» или «true» и «false».

Применение цифрового сигнала

Цифровой поток наиболее применим в современной электронике, при двоичной системе шифрования и кодирования данных.

Дискретный сигнал

В отличие от непрерывного, дискретный способ передачи данных имеет следующие особенности:

  • Может характеризоваться постоянным значением параметра, изменятся только по времени;
  • Изменяется уровень величины, но во времени остается постоянным;
  • Меняется как по значению величины, так и по временному параметру.

Сравнение цифрового и аналогового сигналов

Широко применяемые в современном мире аналоговый и цифровой сигналы имеют свои преимущества и недостатки.

К основным плюсам непрерывного потока информации относятся:

  • Простота формирования;
  • Небольшая стоимость оборудования для его получения и поддержания.

Недостатки такого вида передачи данных:

  • большого количества лишней информации, которую необходимо фильтровать;
  • Низкая помехоустойчивость, что сказывается на качестве воспроизводимой информации;
  • В передачу такого сигнала возможно нежелательное вмешательство с целью похищения передаваемой информации.

Прерывистый способ передачи данных имеет следующие преимущества:

  • Небольшое количество значений, помехоустойчивость;
  • Простота расшифровки на принимающем оборудовании;
  • Возможность кодировки больших объемов данных при их хранении и передаче на большие расстояния.

У прерывистого способа передачи и хранения информации имеется один серьезный недостаток – при серьезном уровне помех может произойти обрыв, первоначальный вид потока данных не сохранится. Для восстановления его параметров на момент обрыва приходится предусматривать дополнительные функции.

Аналоговый и цифровой сигналы и цифро-аналоговое преобразование

Аналого-цифровое преобразование

Современные системы, устройства позволяют проводить процессы взаимных преобразований. Так, при аналого-цифровом преобразовании (АЦП) проходит квантование аналогового потока данных в цифровой, после чего информация готова для передачи через цифровые каналы.

При процессе ЦАП цифровые коды на входе, наоборот, преобразуются в эквивалентный выходной аналоговый поток (ток, напряжение). Преобразователи широко используются для формирования сигналов в системах управления, аудио,-и видеоаппаратуре.

Таким образом, сигнал аналоговый – это хоть и уже утрачивающий свою актуальность, но достаточно широко применимый способ передачи данных. Хотя аналоговый сигнал и называют пережитком прошлого, его роль в современной телекоммуникационной технике, радиопередаче и телевещании еще до сих пор очень существенна.

Разница между аналоговым и цифровым ТВ

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

И аналоговый и цифровой сигналы телевизоры получают одинаково – в виде электромагнитных импульсов с местной телевышки или по кабелю провайдера.

И в том и другом случае можно смотреть любимые телепередачи и фильмы.

В чем же тогда разница между аналоговым и цифровым телевидением и зачем в 2019 году происходит массовый переход с одного типа вещания на другое? Давайте разберёмся в чём различие и почему «цифра» лучше «аналога».

Чем отличается аналоговое ТВ от цифрового

Аналоговые – это естественные, окружающие нас повсеместно виды сигналов. В природе все звуки, цвета, изображения, вкусы и запахи возникают и передаются в виде аналоговых данных.

Например, чтобы иметь зрительное представление об окружающем мире, человеку важно получать два вида аналоговой информации – цвет и яркость наблюдаемых объектов. В сетчатке глаза нейроны становятся аналогом цвета и яркости, и в мозгу возникает визуальная картина действительности.

Но эта картина может искажаться туманом, дождем, снегом, дымом и другими зрительными помехами.    

Подобным образом передается информация и в аналоговом телевидении:

  1. Сначала изображение и звук поступают на микрофон и камеру;

  2. Затем преобразуются в электрические сигналы, которые становятся простым аналогом звука и изображения;

  3. Телевышка передаёт, а бытовая антенна принимает сигнал;

  4. В телевизоре аналогом электрического сигнала станут звук и видеокартинка.
     

Цифровое телевидение устроено иначе:
 

  1. На первом этапе в камере и микрофоне электрический сигнал так же станет аналогом звука и картинки;

  2. Но для дальнейшей передачи аналого-цифровой преобразователь зашифрует данные в цифровой код, и только тогда вышка передаст сигнал в эфир.

  3. Телевизионная антенна примет цифровые данные.

  4. Далее всё зависит от телевизора. Если он оборудован встроенным цифро-аналоговым преобразователем (ресивером), то телевизор поймёт и обработает сигнал. На экране появится изображение, из динамиков послышится звук. Если нет, то данные для него остануться не расшифрованными, поэтому просматривать любимые телепередачи не получится.

Преимущества цифры перед аналогом

Аналоговое телевидение сопровождало нас много лет. Для простой генерации, передачи и приёма данных нужны относительно дешёвые передатчики и приёмники. Казалось бы, чего ещё желать? Но, на пути электромагнитных волн всегда попадаются преграды и помехи.

Примером может быть то, как туман мешает зрительному восприятию мира человеком. Для аналогового вещания туманом могут стать промышленные электромагнитные излучения, другие радиосигналы, рельеф местности, магнитные бури на солнце, а также естественное затухание сигнала.

Поэтому на приёмники аналоговая информация зачастую поступает в искаженном виде. Отсюда плохой звук и искаженное изображение с помехами.

Цифровой сигнал имеет очевидные преимущества перед аналоговым. Аналоговые изображения и звук сначала кодируются и только потом передаются в виде цифровых данных, которые невозможно исказить. Если цифровой сигнал дошёл до приёмника, то отличное качество передачи гарантировано.  

В качестве сравнения можно привести старые АТС и современную сотовую связь. В первом случае был аналоговый, во втором используется цифровой сигнал.

По обычному телефону было еле слышно абонента на другом конце города, по сотовому – можно отлично пообщаться с собеседником на другом континенте. То же произошло с телевидением.

Благодаря кодированию, информация доходит до приёмников в неизменном виде. Поэтому телевизор воспроизводит качественные, без изменений, картинку и звук.

Аналоговое телевидение устарело и не отвечает современным требованиям. Цифровое напротив, только появившись, обошло аналоговое по всем показателям. Объём передаваемых данных растёт, за счёт этого повышается качество картинки и звука, увеличивается количество каналов.

Как принимать цифровое ТВ

Приём цифрового сигнала возможен если в телевизоре имеется встроенный ресивер с поддержкой следующих форматов:
 

  • DVB-T2 – для приёма эфирного сигнала.
  • DVB-C, DVB-C2 – для подключения к кабельному телевидению.
  • DVB-S, DVB-S2 – для приёма посредством спутниковой антенны.  

Еще один способ получить качественный цифровой сигнал – подключение к сети Интернет. Для этого в телевизоре должен быть блок Wi Fi или LAN вход и поддержка Смарт режима.

Если телевизор соответствует перечисленным параметрам, дело останется только за настройками. Нужно задать источник сигнала – кабель, антенна или Wi Fi (LAN). Потом переключиться на поиск цифровых каналов и дождаться результата.

В противном случае придётся приобрести соответствующую приставку. В качестве антенны скорее всего можно будет использовать старую, которая ловила аналоговый сигнал. В редких исключениях её приходится настраивать точно на телецентр или покупать новую.

Специально для таких случаев мы подготовили статью о том какую антенну выбрать для цифрового ТВ.

Как понять какое ТВ у меня на данный момент

Самый простой способ – присмотреться к экрану, с июня 2018 года ФГУП «РТРС» вместе с федеральными телеканалами маркируют аналоговые каналы литерой А. Наличие федеральных каналов без указанной литеры, будет свидетельствовать, что ваш телевизор уже принимает цифровое вещание.

Обладателям старых телевизоров с лучевым кинескопом можно не гадать – у них аналоговые аппараты и цифру они не принимают. Так же просто и владельцам новых, купленных после 2015 года, в этих устройствах уже установлены необходимые ресиверы, нужно только настроить необходимые каналы. Статья в тему – «Как настроить цифровые каналы на телевизоре Самсунг»

Сложнее определиться «серединке». Владельцам этих телевизоров, чтобы понять цифровое телевидение или аналоговое, нужно сделать следующее:

  • Найти в инструкции или Интернете характеристики телевизора. Если есть поддержка DVB стандарта, то останется только настроить ТВ на цифровые каналы.
  • Поискать в настройках и различить цифровые и аналоговые каналы.

Но не всё так хорошо и с цифровым вещанием. Цифровое телевидение в России распространяется двумя мультиплексами, в которые входят всего 20 каналов (список каналов). В первом – 10 общедоступных федеральных каналов, во втором – 10 выбранных на основании конкурса телеканалов.

Хорошей альтернативой эфирному стало кабельное телевидение. Провайдеры предлагают огромный выбор каналов цифрового вещания, в том числе высокой чёткости (HD). Сложности могут возникнуть только при выборе самого провайдера и тарифного плана.

С помоью нашего сервиса https://provayder.net/ вы сможете:

 

  1. Узнать какие провайдеры осуществляют подключение именно в вашем доме;

  2. Сравнить тарифы по стоимости, скорости интернета и кол-ву подключаемых каналов;

  3. Подключить IPTV. С помощью этой технологии вы сможете ставить эфиры на паузу когда нужно отвлечься, записывать любимые телепередачи, перематывать рекламу.

  4. Получить бесплатную консультацию специалиста по интересующим вас тарифам, позвонив по телефону на сайте.

Кабельные сети обеспечивают приём минимум 50-ти каналов, при необходимости предоставляют доступ в интернет. При подключении к мировой паутине и настройке IPTV – вещания, количество принимаемых каналов расширяется многократно.

Такая возможность есть даже у владельцев старых телевизоров. Для этого провайдеры продают, предоставляют в аренду и дают бесплатно на время пользования специальные телевизионные приставки.

Настройка устройств проста и понятна, к тому же зачастую это могут сделать сотрудники компании при подключении к своей сети.

В заключение можно сказать, что основным отличием аналогового и цифрового телевидения является отличное качество последнего. А телевизоры отличаются наличием или отсутствием специального цифрового ресивера для приёма цифрового сигнала.

Цифровой и аналоговый сигнал: преимущества и недостатки

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Приветствую вас, мои дорогие подписчики и все желающие выяснить разницу и что такое цифровой и аналоговый сигнал. Это один из самый часто задаваемых вопросов, поэтому я постараюсь сделать свой рассказ максимально доступным и понятным, по возможности исключив из него сложную научную терминологию.

Для начала давайте определимся с понятием и типом сигнала, ведь он может быть световой, звуковой, электрический. Думаю, что последний достоин наибольшего внимания в моем компьютерном блоге. О нем мы и будем разговаривать, а остальные я так же задействую в качестве примера.

Многим очень трудно представит себе электрический сигнал, поступающий по проводам, но благодаря такому устройству как осциллограф мы увидим, что это такое. В случае с аналоговым мы будем наблюдать синусоиду, а цифровой будет представлен как прямоугольные зубцы со стены крепостной стены. Почему так происходит, давайте разберемся.

Сигнал, создаваемый по образу и подобию

С аналоговыми сигналами мы сталкиваемся постоянно и наиболее эффектно их можно продемонстрировать с помощью виниловой музыкальной пластинки. На ней звук записан в виде извилистой борозды.

Идущая по ней игла проигрывателя повторяет контур и передает свои движения на устройство, издающее звук. Раньше, в граммофоне для этого использовался раструб, усиливавший амплитуду колебаний и превращавший их в звук.

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

Здесь я хочу сделать научное отступление.

Образованные люди знают, что звук и свет, тепло и УФ излучение и радиосигналы – это все волны определенной частоты. Создавая подобные колебания, мы получаем их аналог (или аналоговый сигнал).

Продолжим рассматривать нашу виниловую пластинку. Мы знаем что граммофон – это позапрошлый век, и со временем он превратился в электроаппаратуру. Что добавилось?

Возле иглы поставили пьезокристалл, который под действием механических колебаний выдавал электрический ток, который уже можно передавать. Его напряжение изменялось такой же частотой и амплитудой, как и звуковой дорожке пластинки. Ток кристалла был ну очень маленький и требовал усиления.

С такой обработкой отлично справлялся соответствующий блок. На выходе мы получали ток, с той же частотной характеристикой, но пропорционально увеличенной амплитудой, которая соответствует большему напряжению.

Такое напряжение уже способно смещать сердечник в электромагнитной катушке динамика, заставляя его мембрану колебаться… Правильно, с такой же частотой и амплитудой.

Выходит, сигнал называется аналоговым, потому что он точно повторяет параметры, которые следует передать. И с ним мы сталкиваемся повсеместно:

  • вы сейчас читаете тест. В нем есть буквы-сигналы, аналогичные определенным 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 превращается в радиоволны FM приемника так же аналоговый сигнал.

Весь мир в двух цифрах

Теперь настало время разобраться с цифровым сигналом. И здесь сразу стоит оговорить, о каких цифрах идет речь. Всего о двух:

  • 0, или «ноль» это отсутствие сигнала (напряжения, если мы говорим о передаче по проводам);
  • 1, или «единица», сигнал подается (напряжение в сети есть, причем не имеет значения какое оно);

Поэтому, рассматривая цифровой сигнал на экране осциллографа, мы видим не плавно изменяющуюся линию, а периодически возникающие прямоугольные «зубцы», верхняя линия которых соответствует значению подаваемого напряжения.

Это и есть «единица», или сигнал. А в промежутке между ними линия находится на нуле, напряжения нет. Такой вид называется дискретным, состоящим из отдельных элементов.

Самым простым примером цифрового сигнала является азбука Морзе. Закодированные с помощью нее сообщения можно передавать по кабелю, звуком, светом или записав на ленте телеграфа.

Но у нас сейчас век цифровых технологий и даже ребенок знает, что с помощью нулей и единиц можно записать любую информацию, используя двоичный код. А как это можно сделать, знают лишь специалисты. Здесь используется сложная система кодов, описывающая, как нужно читать последовательность импульсов, и какая информация в них описана.

Например, когда речь идет о музыке, аналоговая синусоида колебаний звука разбивается на отдельные временные участки и для каждого из них определяется значение напряжения на данный момент. Чем меньше такие промежутки (частота дискретизации), тем более точно можно описать исходную синусоиду, но она уже получится в виде множества ступенечек.

Оцифровка звука используется повсеместно (в компьютерах, в мобильной связи) поэтому для облегчения данной задачи существует 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. Но в реальности цифровой сигнал имеет гораздо больше возможностей. Ведь цифрой можно описать и изображение, задав для каждого отдельного пикселя значения насыщенности RGB составляющих. Или передать детальную информацию о параметрах работы устройства.

Сравниваем сигналы

На практике разницу с цифровым и аналоговым сигналом можно ощутить, сравнивая регулятор громкости в виде крутящейся ручки или в виде сенсорных кнопок. В первом, аналоговом случае, мы сможем изменять параметр более плавно, а во втором (цифровом) более точно.

Но если посмотреть глубже, то отличий между цифровым и аналоговым сигналом намного больше. Сначала опишу особенности аналогового:

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

Теперь выделю преимущества цифрового:

  • стабильный сигнал, который можно передавать на любые расстояния без потери качества;
  • более широкий «ассортимент» типов передаваемой информации (видео, фото, звук, команды управления);
  • высокая пропускная способность и возможность передачи нескольких информационных потоков по одному каналу;
  • возможность кодирования позволяет повысить уровень информационной безопасности;
  • многообразие способов записи и хранения сигналов, компактность носителей;

Понятно, что цифра выигрывает, как более эффективный способ передачи сигнала. Неслучайно этот способ преобразования и трансляции информации на сегодня является самым прогрессивным и распространенным

На этом мое повествование про цифровой и аналоговый сигнал окончено.

Надеюсь, что теперь вы имеете максимально четкое представление о них.

На этом все, до новых встреч на этом сайте и всем удачи.

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Аналоговый и цифровой являются различными формами сигналов. Сигналы используются для передачи информации с одного устройства на другое. Аналоговый сигнал – это непрерывная волна, которая постоянно меняется в течение определенного периода времени. Цифровой сигнал носит дискретный характер.

Принципиальное различие между аналоговым и цифровым сигналом состоит в том, что аналоговый сигнал представлен синусоидальными волнами, тогда как цифровой сигнал представлен прямоугольными волнами.

Позволяет нам узнать больше различий между аналоговым и цифровым сигналом с помощью сравнительной таблицы, показанной ниже.

Сравнительная таблица

Основа для сравненияАналоговый сигналЦифровой сигнал
основнойАналоговый сигнал – это непрерывная волна, которая изменяется в течение определенного периода времени.Цифровой сигнал – это дискретная волна, которая несет информацию в двоичной форме.

ПредставлениеАналоговый сигнал представлен синусоидальной волной.Цифровой сигнал представлен прямоугольными волнами.
ОписаниеАналоговый сигнал описывается амплитудой, периодом или частотой и фазой.

Цифровой сигнал описывается битрейтом и битовыми интервалами.
СпектрАналоговый сигнал не имеет фиксированного диапазона.Цифровой сигнал имеет конечный диапазон, то есть от 0 до 1.
ИскажениеАналоговый сигнал более подвержен искажениям.

Цифровой сигнал менее подвержен искажениям.
передаватьАналоговый сигнал передает данные в форме волны.Цифровой сигнал переносит данные в двоичной форме, то есть 0 nad 1.
примерЧеловеческий голос – лучший пример аналогового сигнала.

Сигналы, используемые для передачи в компьютере, являются цифровым сигналом.

Определение аналогового сигнала

Аналоговый сигнал – это некая форма непрерывной волны, которая меняется со временем. Аналоговый сигнал далее классифицируется на простые и составные сигналы. Простой аналоговый сигнал – это синусоида, которая не может быть разложена дальше.

С другой стороны, составной аналоговый сигнал может быть дополнительно разложен на множество синусоидальных волн. Аналоговый сигнал описывается с использованием амплитуды, периода или частоты и фазы. Амплитуда обозначает максимальную высоту сигнала. Частота обозначает скорость, с которой изменяется сигнал.

Фаза отмечает положение волны относительно нулевого времени.

Аналоговый сигнал не защищен от шума, следовательно, он сталкивается с искажениями и снижает качество передачи. Диапазон значений в аналоговом сигнале не фиксирован.

Определение цифрового сигнала

Цифровые сигналы также несут информацию подобно аналоговым сигналам, но несколько отличаются от аналоговых сигналов. Цифровой сигнал является непрерывным, дискретным сигналом времени. Цифровой сигнал несет информацию или данные в двоичной форме, то есть цифровой сигнал представляет информацию в форме битов.

Цифровой сигнал может быть далее разложен на простые синусоидальные волны, которые называются гармониками. Каждая простая волна имеет разную амплитуду, частоту и фазу. Цифровой сигнал описывается с битрейтом и битовым интервалом. Битовый интервал описывает время, необходимое для отправки одного бита.

С другой стороны, битрейт описывает частоту битового интервала.

Цифровой сигнал более устойчив к шуму; следовательно, это вряд ли сталкивается с каким-либо искажением. Цифровые сигналы легче передавать и они более надежны по сравнению с аналоговыми сигналами. Цифровой сигнал имеет конечный диапазон значений. Диапазон цифрового сигнала лежит в диапазоне от 0 до 1.

Основные различия между аналоговым и цифровым сигналом

  1. Аналоговый сигнал представляет собой непрерывную волну, которая постоянно меняется в течение определенного периода времени. С другой стороны, цифровой сигнал представляет собой непрерывную волну, которая несет информацию в двоичном формате и имеет дискретные значения.

  2. Аналоговый сигнал всегда представлен непрерывной синусоидой, тогда как цифровой сигнал представлен прямоугольными волнами.
  3. Говоря об аналоговом сигнале, мы описываем поведение волны в отношении амплитуды, периода или частоты и фазы волны.

    С другой стороны, говоря о дискретных сигналах, мы описываем поведение волны в отношении скорости передачи битов и интервала битов.

  4. Диапазон аналогового сигнала не фиксирован, тогда как диапазон цифрового сигнала конечен и находится в диапазоне от 0 до 1.

  5. Аналоговый сигнал более подвержен искажениям в ответ на шум, но цифровой сигнал обладает помехоустойчивостью в ответ на шум, поэтому он редко сталкивается с какими-либо искажениями.

  6. Аналоговый сигнал передает данные в форме волны, тогда как цифровой сигнал передает данные в двоичной форме, то есть в форме битов.
  7. Наилучшим примером аналогового сигнала является человеческий голос, а лучшим примером цифрового сигнала – передача данных в компьютер.

Заключение:

Цифровой сигнал в настоящее время заменяет аналоговый сигнал, но аналоговый сигнал все еще лучше для передачи звука.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.