تفاوت پورت دیجیتال با پورت آنالوگ چیست؟ سیگنال های آنالوگ و دیجیتال تفاوت. مزایا و معایب

سیگنال آنالوگ یک سیگنال داده است که در آن هر یک از پارامترهای نمایش دهنده با تابعی از زمان و مجموعه ای پیوسته از مقادیر ممکن توصیف می شود.

دو فضای سیگنال وجود دارد - فضای L ( سیگنال های پیوسته) و فضای l (L کوچک است) فضای دنباله هاست. فضای l (L کوچک است) فضای ضرایب فوریه است (مجموعه ای از اعداد قابل شمارش که یک تابع پیوسته را در یک بازه محدود از دامنه تعریف تعریف می کند)، فضای L فضای سیگنال های پیوسته (آنالوگ) در دامنه است. از تعریف تحت شرایط خاص، فضای L به طور منحصر به فرد به فضای l نگاشت می شود (به عنوان مثال، دو قضیه گسسته سازی اول کوتلنیکوف).

سیگنال های آنالوگ با توابع پیوسته زمان توصیف می شوند، به همین دلیل است که سیگنال آنالوگ گاهی اوقات به عنوان سیگنال پیوسته نامیده می شود. سیگنال های آنالوگ با سیگنال های گسسته (کوانتیزه، دیجیتال) مخالف هستند. نمونه هایی از فضاهای پیوسته و کمیت های فیزیکی مربوطه:

مستقیم: ولتاژ الکتریکی

محیط: موقعیت روتور، چرخ ها، چرخ دنده ها، فلش ها ساعت آنالوگ، یا فاز سیگنال حامل

بخش: موقعیت یک پیستون، یک اهرم کنترل، یک دماسنج مایع یا یک سیگنال الکتریکی محدود در دامنه فضاهای چندبعدی مختلف: رنگ، سیگنال مدوله شده چهارگانه.

خواص سیگنال های آنالوگ تا حد زیادی برعکس سیگنال های کوانتیزه یا دیجیتال است.

عدم وجود سطوح سیگنال گسسته که به وضوح از یکدیگر قابل تشخیص باشند، اعمال مفهوم اطلاعات در توصیف آن را به شکلی که در فناوری های دیجیتال درک می شود غیرممکن می کند. "مقدار اطلاعات" موجود در یک قرائت فقط توسط محدوده دینامیکی ابزار اندازه گیری محدود می شود.

بدون افزونگی از تداوم فضای مقدار، نتیجه می شود که هرگونه تداخل وارد شده به سیگنال از خود سیگنال قابل تشخیص نیست و بنابراین، دامنه اصلی قابل بازیابی نیست. در واقع، فیلتر کردن ممکن است، به عنوان مثال، روش های فرکانس، اگر اطلاعات اضافی در مورد خواص این سیگنال (به ویژه باند فرکانس) شناخته شده باشد.

کاربرد:

سیگنال های آنالوگ اغلب برای نمایش کمیت های فیزیکی در حال تغییر مداوم استفاده می شوند. به عنوان مثال، سیگنال الکتریکی آنالوگ گرفته شده از ترموکوپل، اطلاعاتی در مورد تغییر دما، سیگنالی از میکروفون در مورد تغییرات سریع فشار در یک موج صوتی و غیره را حمل می کند.

2.2 سیگنال دیجیتال

سیگنال دیجیتال سیگنال داده ای است که در آن هر یک از پارامترهای نمایش دهنده با تابعی از زمان گسسته و مجموعه ای محدود از مقادیر ممکن توصیف می شود.

سیگنال ها پالس های الکتریکی یا نوری مجزا هستند. با این روش از کل ظرفیت کانال ارتباطی برای ارسال یک سیگنال استفاده می شود. سیگنال دیجیتال از کل پهنای باند کابل استفاده می کند. پهنای باند تفاوت بین حداکثر و حداقل فرکانس قابل انتقال از طریق کابل است. هر دستگاه در چنین شبکه هایی داده ها را در هر دو جهت ارسال می کند و برخی می توانند به طور همزمان دریافت و ارسال کنند. سیستم های باند باریک (باند پایه) داده ها را در قالب یک سیگنال دیجیتال تک فرکانس انتقال می دهند.

یک سیگنال دیجیتال گسسته برای انتقال در فواصل طولانی دشوارتر از سیگنال آنالوگ است، بنابراین در سمت فرستنده از قبل مدوله شده و در سمت گیرنده اطلاعات دمودوله می شود. استفاده از الگوریتم های بررسی و بازیابی اطلاعات دیجیتال در سیستم های دیجیتال می تواند قابلیت اطمینان انتقال اطلاعات را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

اظهار نظر. باید در نظر داشت که یک سیگنال دیجیتال واقعی، به دلیل ماهیت فیزیکی آن، آنالوگ است. به دلیل نویز و تغییرات پارامترهای خطوط انتقال، دارای نوسانات دامنه، فاز/فرکانس (جیت)، پلاریزاسیون است. اما این سیگنال آنالوگ (پالسی و گسسته) دارای ویژگی های یک عدد است. در نتیجه امکان استفاده از روش های عددی برای پردازش آن (پردازش کامپیوتری) فراهم می شود.

که در اخیرا، V شبکه اطلاعات، اطلاعات بیشتر و بیشتری در مورد انتقال از آنالوگ به پخش دیجیتال ظاهر می شود ، در ارتباط با این ، سوالات زیادی در مورد این موضوع مطرح می شود ، انواع شایعات و فرضیات ایجاد می شود. در این مقاله می خواهم توضیح دهم که تفاوت بین پخش "آنالوگ" و "دیجیتال" در دسترس و قابل درک چیست. کاربر سادهزبان (حداقل تا آنجا که ممکن است).

سیگنال ها در ابتدا بر روی یک شکل موج مشابه سیگنال اصلی ارسال می شدند، برخلاف سیگنال های دیجیتال جدیدتر که به صورت کد باینری ارسال می شوند. سیگنال‌های آنالوگ بسیار کارآمد بودند و می‌توان آن‌ها را از فاصله‌ای دور دریافت کرد، اما پهنای باند قابل توجهی را نیز اشغال کردند.

پرتوی از الکترون ها از پشت لوله به سمت صفحه نمایش جلوی لوله شلیک می شود و فسفرهای روی صفحه را روشن می کند. با تعدیل روشنایی و کدگذاری رنگ پرتو، می توان یک تصویر کامل روی صفحه نمایش ایجاد کرد. پرتو در هر کسری از ثانیه تصویر خاص را کمی تغییر می‌دهد و چشمان شما را فریب می‌دهد تا فکر کنید تصویر در حال حرکت است.

ابتدا بیایید بفهمیم که سیگنال "آنالوگ" چیست.

سیگنال آنالوگ

مثل همیشه توضیح دهید، من ادامه خواهم داد مثال ساده. به عنوان مثال، اجازه دهید انتقال اطلاعات صوتی از فردی به فرد دیگر را در نظر بگیریم.

وقتی صحبت می کنیم تارهای صوتی ما ساطع می شود ارتعاش خاصتونالیته (فرکانس) و بلندی صدا (سطح سیگنال صدا). این ارتعاش، پس از طی مسافتی، وارد گوش انسان می شود و در آنجا روی به اصطلاح غشای شنوایی عمل می کند. این غشاء با همان فرکانس و نیروی ارتعاشی که تارهای صوتی ما منتشر می کردند شروع به ارتعاش می کند، با این تفاوت که نیروی ارتعاش ناشی از غلبه بر فاصله تا حدودی ضعیف می شود.
بنابراین، انتقال گفتار صوتی از یک فرد به فرد دیگر را می توان با خیال راحت فراخوانی کرد
انتقال سیگنال آنالوگ، و در اینجا دلیل آن است.

در ابتدا تلویزیون های آنالوگ در این کشور پخش می شدند حالت سیاه و سفید، که می تواند به سادگی با تغییر شدت پرتو الکترونی انجام شود. هنگامی که رنگ رسید، اطلاعات جدید در سیگنال کدگذاری شد و به تلویزیون ها اجازه می داد تا رنگ های خاصی را تفسیر کنند. سه نوع اصلی کدگذاری رنگ استفاده شده است.

من فکر می کنم با "سیگنال آنالوگ" آن را فهمیدم

علاوه بر این، لوله‌های پرتوی کاتدی به ساختاری غیرقابل انعطاف برای پشتیبانی نیاز داشتند و برای ایجاد یک تصویر به 480 خط عمودی محدود می‌شدند. این خبر خوب است: یک تلویزیون آنالوگ قدیمی حتی پس از تبدیل دیجیتال همچنان با دیش ماهواره کار می کند.

نکته اینجاست که تارهای صوتی ما همان ارتعاش صوتی را منتشر می کنند که خود گوش انسان درک می کند (آنچه می گوییم، می شنویم)، یعنی منتقل و دریافت می کند. سیگنال صوتی، شکل نبض مشابهی دارد و همان طیف فرکانسیارتعاشات صوتی، یا به عبارت دیگر، ارتعاش صوتی "مشابه".

دیش ماهواره خود را نصب کنید، یا خودتان آن را با توجه به مشخصات سازنده نصب کنید. ماهواره را به دیش ماهواره وصل کنید. ساب ووفر خود را به تلویزیون وصل کنید. سیم کواکسیال را به درگاه خروجی تلویزیون وصل کنید.

تلویزیون خود را روی یک کانال تنظیم کنید. با ارائه دهنده ماهواره خود تماس بگیرید تا گیرنده ماهواره خود را فعال کنید. خرید سیم با کیفیت بالا را بررسی کنید. هر چه سیم بهتر باشد، تصویر بهترو صدا دیش ماهواره گیرنده ماهواره سیم هم محور. . جک گورمن در بسیاری از زمینه های حرفه ای خود درگیر بوده است. تخصص او شامل تولید فیلم و ویدئو، مدیریت ورزشی، نویسندگی، طراحی وب گرافیکیبازاریابی، ارتباطات، عملیات، منابع انسانی و عکاسی.

اینجا، فکر می کنم واضح است.

حالا بیایید نگاهی به موارد بیشتر بیندازیم مثال پیچیده. و برای این مثال، بیایید یک طرح ساده شده را در نظر بگیریم مجموعه تلفن، یعنی تلفنی که مردم مدت ها قبل از ظهور ارتباطات سلولی از آن استفاده می کردند.

در طول مکالمه، ارتعاشات صدای گفتار به غشای حساس گوشی (میکروفون) منتقل می شود. سپس در میکروفون، سیگنال صوتی به تکانه های الکتریکی تبدیل می شود و سپس از طریق سیم ها به گوشی دوم می رود، که در آن با استفاده از یک مبدل الکترومغناطیسی (بلندگو یا گوشی)، سیگنال الکتریکی دوباره به سیگنال صوتی تبدیل می شود.

تلویزیون در دهه گذشته به سرعت توسعه یافته است. اگرچه آنها با یکدیگر مرتبط هستند ، اما دقیقاً مشابه نیستند. همچنین قابلیت انتقال داده های بیشتر در پهنای باند کمتر و امکان پخش کانال های فرعی را نیز دارد.

دارین مایر از آن زمان شروع به نوشتن کرده است. مایر دارای مدرک لیسانس هنر در روزنامه نگاری پخش از دانشگاه نبراسکا-لینکلن است. خوب وجود دارد یک تفاوت بزرگمثل بین این دو کیفیت تصویر بسیار بالاتر از پخش دیجیتال است.

یک تصویر دیجیتال دقیق تر است زیرا از فرمول دیجیتال برای انتقال استفاده می کند، بنابراین شما یا تصویر کامل را می بینید یا اصلاً هیچ چیز را نمی بینید. سیستم دیجیتالاجازه می دهد تا محتوای بیشتری از طریق امواج رادیویی منتقل شود. قطعا ما بیشتر در دنیای کامپیوتر و فناوری زندگی می کنیم.

در مثال بالا، مجدداً از تبدیل سیگنال "آنالوگ" استفاده شده است. یعنی ارتعاش صوت فرکانس برابر فرکانس ضربه الکتریکی در خط ارتباطی دارد و همچنین صدا و تکانه های الکتریکی شکلی مشابه (یعنی مشابه) دارند.

هر ایستگاه دارای یک فرکانس است که در آن آنالوگ پخش می شود. سیگنال تلویزیونی. این می تواند منجر به استاتیک، برف یا هاله در کانال شود. همچنین ممکن است باعث نوسانات رنگ، روشنایی و کیفیت صدا شود. و مانند سیگنال های رادیویی، انتقال آنالوگ به اندازه دورتر از منبع کاهش می یابد.

که در کد دیجیتال، می توانید تقریباً هر نوع ارسالی را رمزگذاری کنید سیگنال الکتریکی(از جمله آنالوگ)، و مهم نیست که تصویر باشد، ویدئوعلامت، سمعیسیگنال، یا اطلاعات متنی، و امکان انتقال این نوع سیگنال ها تقریباً به طور همزمان (در یک جریان دیجیتال واحد) وجود دارد.

یک سیگنال دیجیتال از نظر خواص الکتریکی (مانند مثال با سیگنال تن)، ظرفیت انتقال اطلاعات بیشتری نسبت به سیگنال آنالوگ دارد. همچنین سیگنال دیجیتال را می توان در فاصله ای بیشتر از سیگنال آنالوگ و بدون کاهش کیفیت سیگنال ارسالی ارسال کرد.

به این معنی است که شما پایداری را دوست دارید تصویر واضح، صدای با کیفیت بالا و استاتیک یا برفی. انتقال دیجیتال به پهنای باند کمتری نسبت به همان سیگنال آنالوگ نیاز دارد. این به شما امکان می دهد برنامه نویسی با کیفیت را در خانه تجربه کنید. مقدار تصویر 4 واحد عرض به ازای هر 3 واحد ارتفاع است.

متأسفانه گیرنده های تلویزیونی (تلویزیون) که برای دریافت تلویزیون آنالوگ طراحی شده اند، دیگر قادر به دریافت سیگنال دیجیتال زمینی نخواهند بود. اما در هر صورت، این بدان معنا نیست که باید به فروشگاه بروید و یک تلویزیون جدید با قابلیت دریافت تلویزیون دیجیتال خریداری کنید.

تا شما را قادر به دریافت دیجیتال کند صدا و سیما، به تلویزیونی که فقط آنالوگ را پشتیبانی می کند سیگنال پخش، فقط باید یک گیرنده به اصطلاح دیجیتال خریداری کنید پخش تلویزیونی(یا گیرنده دیجیتال زمینی نامیده می شود).

گیرنده دیجیتال زمینی (گیرنده)، از طریق یک جک آنتن یا از طریق یک کابل صوتی و تصویری با فرکانس پایین به تلویزیون متصل می شود. که در این مورد، آنتن زمینی دیگر به جک آنتن تلویزیون وصل نیست، بلکه به جک خود گیرنده دیجیتال متصل است. طرح کلیچنین اتصالی در شکل نشان داده شده است. 1.

اصل کلی چنین رویکردی به شرح زیر است:

سیگنال رادیویی دیجیتال زمینی توسط آنتن زمینی دریافت می شود، از آنتن این سیگنال به گیرنده دیجیتال و از گیرنده سیگنال آنالوگ به تلویزیون شما می رسد. در اینجا، تلویزیون قبلاً به عنوان مانیتور استفاده می شود و سوئیچ بین کانال های تلویزیونی از طریق کنترل از راه دور گیرنده دیجیتال زمینی (گیرنده) انجام می شود.

در اینجا فکر می کنم باید به آن اشاره کرد و استقبال از ایستگاه های رادیویی صدا.

برای دریافت سیگنال دیجیتال از ایستگاه های پخش، گیرنده های رادیویی به سبک قدیمی (پشتیبانی از دریافت پخش آنالوگ) دیگر مناسب نخواهند بود و یک گیرنده رادیویی ویژه مورد نیاز است که از دریافت سیگنال رادیویی دیجیتال پشتیبانی کند.

مزایای تلویزیون دیجیتال زمینی:

* همانطور که قبلا ذکر شد، اصلی ترین و مهم ترین مزیت تلویزیون دیجیتال زمینی، البته تحرک است. شما می توانید برنامه های مورد علاقه خود را نه تنها در خانه، بلکه در هنگام سفر نیز تماشا کنید. همچنین شاید در آینده بتوان تلویزیون دیجیتال زمینی را با تلفن همراه مشاهده کرد.
* تلویزیون دیجیتال زمینی، این قابلیت دریافت تصاویر و صدا با کیفیت بسیار خوب است.
*یک سیگنال دیجیتال با توجه به خواص الکتریکی یا بهتر بگوییم خواص الکترومغناطیسی آن می تواند در فاصله ای بیشتر از سیگنال آنالوگ و بدون کاهش کیفیت سیگنال ارسالی ارسال شود.
در اینجا باید این نکته را نیز در نظر گرفت که سیگنال رادیویی دیجیتال در برابر اطرافیانمان مقاومت بیشتری دارد. تداخل الکترومغناطیسی(تداخل می تواند هم از دستگاه های الکتریکی و رادیویی نزدیک و هم از خطوط برق مجاور ایجاد شود).
*در فرمت دیجیتال، کانال های تلویزیونی به میزان قابل توجهی قابل انتقال است، در حالی که کیفیت تصویر و صدا بسیار بهتر از انتقال سیگنال آنالوگ خواهد بود.
* مزیت بدون شک پخش دیجیتال زمینی، البته سهولت در راه اندازی است، در حالی که، برای مثال، نصب و پیکربندی تلویزیون ماهواره ای به دانش و مهارت خاصی نیاز دارد.

من فکر می کنم این، البته، تمام لیست مزایای پخش دیجیتال نسبت به پخش آنالوگ نیست، اما، همانطور که می گویند، ما صبر خواهیم کرد و خواهیم دید.

تلویزیون دیجیتال به سرعت در کشور ما محبوبیت پیدا می کند، اما بسیاری از مردم هنوز نمی دانند که تفاوت اساسی آن با تلویزیون آنالوگ قدیمی خوب چیست.

توضیحات تلویزیون آنالوگ و دیجیتال

به راحتی می توان حدس زد که تلویزیون آنالوگ و دیجیتال به ترتیب مبتنی بر تلویزیون آنالوگ و دیجیتال هستند. سیگنال های دیجیتال. سیگنال آنالوگ پیوسته است، به این معنی که در صورت هر گونه نفوذ از خارج، آسیب پذیر است که منجر به کیفیت تصویر و صدا ضعیف تر می شود. مزیت بدون شک سیگنال آنالوگ امکان دریافت آن با استفاده از یک آنتن ساده زمینی است. همچنین می توانید از خدمات ارائه دهنده تلویزیون کابلی استفاده کنید. می توان گفت که سیگنال آنالوگ امروزه منسوخ شده است، زیرا از جهات مختلف به طور قابل توجهی از سیگنال دیجیتال پایین تر است. مهمترین پارامترهاکیفیت، ایمنی و غیره
تلویزیون های مدرن در درجه اول برای کار با سیگنال دیجیتال طراحی شده اند، اگرچه آنها یک اتصال آنالوگ نیز دارند. فقط سیگنال آنالوگ قادر به نشان دادن پتانسیل کامل تلویزیون های پلاسما و LCD مدرن نیست، تنها یک سیگنال دیجیتال می تواند بهترین کیفیت تصویر را ارائه دهد. برخلاف آنالوگ، در "قسمت های فشرده" آمده است که با مکث از هم جدا می شوند و بنابراین تأثیرگذاری بر چنین سیگنالی بسیار دشوار است. حتی هنگام انتقال سیگنال دیجیتال در مسافت بسیار طولانی، کیفیت تصویر و صدا در بالاترین سطح باقی می ماند. در میان چیزهای دیگر، سیگنال دیجیتال به شما امکان می دهد کانال های بسیار بیشتری نسبت به سیگنال آنالوگ ارسال کنید، بنابراین مشترکینی که تلویزیون دیجیتال را متصل می کنند بیش از صد کانال تلویزیونی را در موضوعات مختلف دریافت می کنند.

مقایسه تلویزیون آنالوگ و دیجیتال

افسوس که امروزه تلویزیون آنالوگ هیچ مزیت واضحی نسبت به آن ندارد پخش دیجیتال، به جز توانایی "گرفتن" سیگنال با استفاده از آنتن معمولی. با این حال، تلویزیون دیجیتال می تواند با استفاده از گیرنده سیگنال دیجیتال نیز متحرک باشد. با توجه به اینکه بدون در نظر گرفتن فاصله، سیگنال دیجیتال از هک و تداخل محافظت می شود و تضمین می کند سطح بالاکیفیت، مزایای تلویزیون دیجیتال کاملا آشکار می شود.

TheDifference.ru تشخیص داد که تفاوت بین تلویزیون آنالوگ و دیجیتال به شرح زیر است:

تلویزیون دیجیتال سطح بالاتری از کیفیت سیگنال و محافظت را فراهم می کند. سیگنال آنالوگ در برابر تأثیرات خارجی آسیب پذیر بوده و می ماند و نمی تواند چنین تصویر باکیفیتی ارائه دهد.
تلویزیون دیجیتال بیشتر متحرک است - امروزه می توانید سیگنال دیجیتال را در حالی که در جاده هستید یا دور از خانه هستید دریافت کنید.
تلویزیون آنالوگ نمی تواند به اندازه تلویزیون دیجیتال کانال ارائه دهد. با توجه به ویژگی های سیگنال دیجیتال، هنگام اتصال تلویزیون دیجیتال، مشترک می تواند به چند صد کانال تلویزیونی مختلف دسترسی داشته باشد.

مشترک شدن در اخبار

مفهوم رابط مبادلات دیجیتال

CSC باید یک رابط (اتصال) با خطوط مشترک آنالوگ و دیجیتال (SL) و سیستم های انتقال فراهم کند.

مفصل باسنمرز بین دو بلوک عملکردی نامیده می شود که با ویژگی های عملکردی، ویژگی های عمومی اتصال فیزیکی، ویژگی های سیگنال و سایر ویژگی ها، بسته به مشخصات مشخص می شود.

این رابط یک بار تعیین پارامترهای اتصال بین دو دستگاه را فراهم می کند. این پارامترها به نوع، تعداد و عملکرد مدارهای اتصال و همچنین نوع، شکل و ترتیب سیگنال‌هایی که در طول این مدارها ارسال می‌شوند اشاره دارد.

تعریف دقیق انواع، کمیت، شکل و توالی اتصالات و رابطه بین دو بلوک عملکردی در محل اتصال بین آنها ارائه شده است. مشخصات مشترک

اتصالات سانترال دیجیتال را می توان به موارد زیر تقسیم کرد

رابط مشترک آنالوگ؛

رابط دیجیتال مشترک؛

رابط مشترک ISDN.

اتصالات شبکه (دیجیتال و آنالوگ).

اتصالات حلقه

ساختارهای حلقه ای در تعدادی از زمینه های ارتباطی کاربرد دارند. اول از همه، اینها سیستم های انتقال حلقه با شکل گیری چندگانه موقت هستند که اساساً دارای پیکربندی خطوط یک طرفه متصل به سری هستند که تشکیل می شوند. مدار بستهیا یک حلقه در همان زمان، دو تابع اصلی در هر گره شبکه پیاده سازی می شود:

1) هر گره به عنوان یک بازسازی کننده برای بازیابی سیگنال دیجیتال ورودی و ارسال مجدد آن عمل می کند.

در گره های شبکه، ساختار چرخه گروه بندی موقت شناسایی شده و ارتباط در طول حلقه به وسیله

2) حذف و ورودی یک سیگنال دیجیتال در بازه های زمانی خاص اختصاص داده شده به هر گره.

امکان توزیع مجدد شکاف های زمانی بین جفت های دلخواه گره در یک سیستم حلقه با تشکیل چندگانه موقت به این معنی است که حلقه یک سیستم انتقال و سوئیچینگ توزیع شده است. ایده انتقال و سوئیچ همزمان در ساختارهای حلقه به زمینه های سوئیچینگ دیجیتال گسترش یافته است.

در چنین طرحی، یک اتصال تمام دوبلکس را می توان بین هر دو گره با استفاده از یک کانال واحد برقرار کرد. از این نظر، طرح حلقه یک تبدیل مکانی-زمانی مختصات سیگنال را انجام می دهد و می تواند به عنوان یکی از گزینه های ساخت یک مرحله S/T در نظر گرفته شود.

سیگنال های آنالوگ، گسسته، دیجیتال

در سیستم های مخابراتی، اطلاعات با استفاده از سیگنال ها منتقل می شود. اتحادیه بین المللی مخابرات تعریف زیر را ارائه می دهد علامت:

سیگنال سیستم های مخابراتی مجموعه ای از امواج الکترومغناطیسی است که از طریق یک کانال انتقال یک طرفه منتشر می شود و برای تأثیرگذاری طراحی شده است. دستگاه دریافت کننده.

1) سیگنال آنالوگ- سیگنالی که در آن هر پارامتر نشان دهنده با تابعی از زمان پیوسته با مجموعه ای پیوسته از مقادیر ممکن داده می شود

2) سیگنال سطح گسسته -سیگنالی که مقادیر پارامترهای نمایش دهنده آن توسط تابعی از زمان پیوسته با مجموعه محدودی از مقادیر ممکن داده می شود. فرآیند نمونه برداری سیگنال بر اساس سطح نامیده می شود کوانتیزاسیون؛

3) سیگنال زمان گسسته -سیگنالی که در آن هر پارامتر نشان دهنده توسط یک تابع زمان گسسته با مجموعه ای پیوسته از مقادیر ممکن داده می شود

4) سیگنال دیجیتال -سیگنالی که مقادیر پارامترهای نمایش دهنده آن توسط تابعی از زمان گسسته با مجموعه محدودی از مقادیر ممکن داده می شود.

مدولاسیون- این تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر با تغییر پارامترهای سیگنال حامل مطابق با سیگنال تبدیل شده است. سیگنال های هارمونیک، قطارهای پالس دوره ای و غیره به عنوان سیگنال حامل استفاده می شوند.

به عنوان مثال، هنگام انتقال یک خط سیگنال دیجیتال در یک کد باینری، ممکن است یک جزء ثابت سیگنال به دلیل غلبه واحدها در همه کلمات رمز ظاهر شود.

عدم وجود یک جزء ثابت در خط امکان استفاده از تطبیق را فراهم می کند مبدل هادر دستگاه های خطی و همچنین تامین برق از راه دور احیاگرها با جریان مستقیم. برای خلاص شدن از شر جزء DC ناخواسته سیگنال دیجیتال، سیگنال های باینری قبل از ارسال به خط، با استفاده از کدهای ویژه تبدیل می شوند. کد HDB3 برای سیستم انتقال دیجیتال اولیه (DSP) اتخاذ شده است.

رمزگذاری یک سیگنال باینری به یک سیگنال شبه سه تایی اصلاح شده با استفاده از کد HDB3 طبق قوانین زیر انجام می شود (شکل 1.5).

برنج. 1.5.باینری و کدهای HDB3 مربوط به آن

PCM

تبدیل سیگنال آنالوگ اولیه پیوسته به کد دیجیتال نامیده می شود مدولاسیون کد پالس(ICM). عملیات اصلی در PCM عبارتند از عملیات نمونه برداری زمانی، کوانتیزاسیون (نمونه برداری در سطح سیگنال گسسته زمانی) و کدگذاری.

نمونه برداری زمانی از سیگنال آنالوگتبدیلی نامیده می شود که در آن پارامتر نمایش دهنده یک سیگنال آنالوگ توسط مجموعه ای از مقادیر آن در زمان های مجزا داده می شود، یا به عبارت دیگر، از یک سیگنال آنالوگ پیوسته c(t)(شکل 1.6، a) مقادیر نمونه را دریافت کنید با"(شکل 1.6، ب). مقادیر پارامتر سیگنال نمایش دهنده به دست آمده در نتیجه عملیات نمونه برداری زمانی، نمونه نامیده می شود.

پرکاربردترین سیستم های انتقال دیجیتال که از نمونه برداری یکنواخت از سیگنال آنالوگ استفاده می کنند (نمونه هایی از این سیگنال در فواصل زمانی معین ساخته می شوند). با گسسته سازی یکنواخت، از مفاهیم زیر استفاده می شود: فاصله نمونه گیری در(فاصله زمانی بین دو نمونه مجاور یک سیگنال گسسته) و فرکانس نمونه برداری Fd(مقابل فاصله نمونه برداری). مقدار بازه گسسته سازی مطابق با قضیه کوتلنیکوف انتخاب می شود.

با توجه به قضیه کوتلنیکف، اگر فرکانس نمونه برداری دو برابر بیشتر باشد، می توان سیگنال آنالوگ با طیف محدود و بازه مشاهده نامحدود را بدون خطا از سیگنال گسسته ای که با نمونه برداری از سیگنال آنالوگ اصلی به دست می آید، بازسازی کرد. حداکثر فرکانسطیف سیگنال آنالوگ:

قضیه کوتلنیکوف

قضیه Kotelnikov (در ادبیات انگلیسی - قضیه Nyquist-Shannon) بیان می کند که اگر یک سیگنال آنالوگ x(t) دارای طیف محدودی باشد، می توان آن را به طور منحصر به فرد و بدون تلفات از نمونه های گسسته آن با فرکانس بیش از دو برابر بازیابی کرد. حداکثر فرکانس طیف Fmax.

سیگنال آنالوگ یک سیگنال داده است که در آن هر یک از پارامترهای نمایش دهنده با تابعی از زمان و مجموعه ای پیوسته از مقادیر ممکن توصیف می شود.

دو فضای سیگنال وجود دارد - فضای L (سیگنال های پیوسته) و فضای l (L کوچک) - فضای دنباله ها. فضای l (L کوچک است) فضای ضرایب فوریه است (مجموعه ای از اعداد قابل شمارش که یک تابع پیوسته را در یک بازه محدود از دامنه تعریف تعریف می کند)، فضای L فضای سیگنال های پیوسته (آنالوگ) در دامنه است. از تعریف تحت شرایط خاص، فضای L به طور منحصر به فرد به فضای l نگاشت می شود (به عنوان مثال، دو قضیه گسسته سازی اول کوتلنیکوف).

سیگنال های آنالوگ با توابع پیوسته زمان توصیف می شوند، به همین دلیل است که سیگنال آنالوگ گاهی اوقات به عنوان سیگنال پیوسته نامیده می شود. سیگنال های آنالوگ با سیگنال های گسسته (کوانتیزه، دیجیتال) مخالف هستند. نمونه هایی از فضاهای پیوسته و کمیت های فیزیکی مربوطه:

مستقیم: ولتاژ الکتریکی

محیط: موقعیت روتور، چرخ، چرخ دنده، عقربه های ساعت آنالوگ یا فاز سیگنال حامل

بخش: موقعیت یک پیستون، یک اهرم کنترل، یک دماسنج مایع یا یک سیگنال الکتریکی محدود در دامنه فضاهای چندبعدی مختلف: رنگ، سیگنال مدوله شده چهارگانه.

خواص سیگنال های آنالوگ تا حد زیادی برعکس سیگنال های کوانتیزه یا دیجیتال است.

عدم وجود سطوح سیگنال گسسته که به وضوح از یکدیگر قابل تشخیص باشند، اعمال مفهوم اطلاعات در توصیف آن را به شکلی که در فناوری های دیجیتال درک می شود غیرممکن می کند. "مقدار اطلاعات" موجود در یک قرائت فقط توسط محدوده دینامیکی ابزار اندازه گیری محدود می شود.

بدون افزونگی از تداوم فضای مقدار، نتیجه می شود که هرگونه تداخل وارد شده به سیگنال از خود سیگنال قابل تشخیص نیست و بنابراین، دامنه اصلی قابل بازیابی نیست. در واقع، فیلتر کردن، به عنوان مثال، با روش های فرکانس، در صورتی که اطلاعات اضافی در مورد ویژگی های این سیگنال (به ویژه، باند فرکانس) شناخته شود، امکان پذیر است.

کاربرد:

سیگنال های آنالوگ اغلب برای نمایش کمیت های فیزیکی در حال تغییر مداوم استفاده می شوند. به عنوان مثال، سیگنال الکتریکی آنالوگ گرفته شده از ترموکوپل، اطلاعاتی در مورد تغییر دما، سیگنالی از میکروفون در مورد تغییرات سریع فشار در یک موج صوتی و غیره را حمل می کند.

2.2 سیگنال دیجیتال

سیگنال دیجیتال سیگنال داده ای است که در آن هر یک از پارامترهای نمایش دهنده با تابعی از زمان گسسته و مجموعه ای محدود از مقادیر ممکن توصیف می شود.

سیگنال ها پالس های الکتریکی یا نوری مجزا هستند. با این روش از کل ظرفیت کانال ارتباطی برای ارسال یک سیگنال استفاده می شود. سیگنال دیجیتال از کل پهنای باند کابل استفاده می کند. پهنای باند تفاوت بین حداکثر و حداقل فرکانس قابل انتقال از طریق کابل است. هر دستگاه در چنین شبکه هایی داده ها را در هر دو جهت ارسال می کند و برخی می توانند به طور همزمان دریافت و ارسال کنند. سیستم های باند باریک (باند پایه) داده ها را در قالب یک سیگنال دیجیتال تک فرکانس انتقال می دهند.

یک سیگنال دیجیتال گسسته برای انتقال در فواصل طولانی دشوارتر از سیگنال آنالوگ است، بنابراین در سمت فرستنده از قبل مدوله شده و در سمت گیرنده اطلاعات دمودوله می شود. استفاده از الگوریتم های بررسی و بازیابی اطلاعات دیجیتال در سیستم های دیجیتال می تواند قابلیت اطمینان انتقال اطلاعات را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

اظهار نظر. باید در نظر داشت که یک سیگنال دیجیتال واقعی، به دلیل ماهیت فیزیکی آن، آنالوگ است. به دلیل نویز و تغییرات پارامترهای خطوط انتقال، دارای نوسانات دامنه، فاز/فرکانس (جیت)، پلاریزاسیون است. اما این سیگنال آنالوگ (پالسی و گسسته) دارای ویژگی های یک عدد است. در نتیجه امکان استفاده از روش های عددی برای پردازش آن (پردازش کامپیوتری) فراهم می شود.

افراد عادی به ماهیت سیگنال ها فکر نمی کنند، اما گاهی اوقات لازم است به تفاوت بین پخش یا فرمت های آنالوگ و دیجیتال فکر کنید. به طور پیش فرض، تصور می شود که فناوری های آنالوگ در حال تبدیل شدن به گذشته هستند و به زودی به طور کامل با فناوری های دیجیتال جایگزین خواهند شد. ارزش این را دارد که بدانیم به نفع روندهای جدید از چه چیزی دست می کشیم.

سیگنال آنالوگ- سیگنال داده که با توابع پیوسته زمان توصیف می شود، یعنی دامنه نوسانات آن می تواند هر مقداری را در حداکثر داشته باشد.

سیگنال دیجیتالسیگنال داده توصیف شده است توابع گسستهزمان، یعنی دامنه نوسانات فقط مقادیر مشخص شده را می گیرد.

در عمل، این به ما اجازه می‌دهد بگوییم که سیگنال آنالوگ همراه است مقدار زیادتداخل، در حالی که دیجیتال با موفقیت آنها را فیلتر می کند. دومی قادر به بازیابی داده های اصلی است. علاوه بر این، یک سیگنال آنالوگ پیوسته اغلب اطلاعات غیر ضروری زیادی را حمل می کند، که منجر به افزونگی آن می شود - چندین سیگنال دیجیتال را می توان به جای یک سیگنال آنالوگ منتقل کرد.

اگر در مورد تلویزیون صحبت کنیم، و این حوزه است که بیشتر مصرف کنندگان را با انتقال آن به دیجیتال نگران می کند، می توانیم سیگنال آنالوگ را کاملاً منسوخ در نظر بگیریم. با این حال، در حال حاضر، هر تجهیزاتی که برای این منظور طراحی شده باشد، سیگنال های آنالوگ را می پذیرد و دیجیتال نیاز به یک سیگنال خاص دارد. درست است، با گسترش "رقم" تلویزیون های آنالوگ کمتر و کمتر می شود و تقاضا برای آنها به شدت کاهش می یابد.

یکی دیگر از ویژگی های مهم سیگنال امنیت است. از این نظر، آنالوگ آسیب پذیری کامل را در برابر تأثیرات یا نفوذهای خارجی نشان می دهد. دیجیتال با اختصاص یک کد از پالس های رادیویی به آن رمزگذاری می شود، به طوری که هر گونه تداخل حذف می شود. انتقال سیگنال های دیجیتال در فواصل طولانی دشوار است، بنابراین از یک طرح مدولاسیون-دمدولاسیون استفاده می شود.

سایت یافته ها

1. سیگنال آنالوگ پیوسته است، سیگنال دیجیتال گسسته است.
2. هنگام انتقال سیگنال آنالوگ، خطر مسدود شدن کانال با تداخل بیشتر است.
3. سیگنال آنالوگ اضافی است.
4. سیگنال دیجیتال نویز را فیلتر کرده و داده های اصلی را بازیابی می کند.
5. سیگنال دیجیتال به صورت رمزگذاری شده ارسال می شود.
6. به جای یک سیگنال آنالوگ می توان چندین سیگنال دیجیتال ارسال کرد.

اصلاً لازم نیست یک مصرف کننده ساده بداند ماهیت سیگنال ها چیست. اما گاهی اوقات لازم است تفاوت بین آنالوگ و فرمت های دیجیتالبه با چشمان بازبه انتخاب یک یا گزینه دیگر نزدیک شوید، زیرا امروزه شایعه شده است که زمان فناوری های آنالوگ گذشته است، آنها با دیجیتال جایگزین می شوند. شما باید تفاوت را درک کنید تا بدانید چه چیزی را ترک می کنیم و چه چیزی را انتظار داریم.

سیگنال آنالوگیک سیگنال پیوسته است عدد بی نهایتبسته شدن داده های مقدار در حداکثر، که تمام پارامترهای آن توسط یک متغیر وابسته موقت توصیف می شود.

سیگنال دیجیتال- این یک سیگنال جداگانه است که با یک تابع جداگانه از زمان توصیف می شود، به ترتیب، در هر لحظه از زمان، مقدار دامنه سیگنال دارای یک مقدار کاملاً تعریف شده است.

تمرین نشان داده است که با سیگنال های آنالوگ تداخل امکان پذیر است که با سیگنال دیجیتال از بین می رود. علاوه بر این، دیجیتال می تواند داده های اصلی را بازیابی کند. با یک سیگنال آنالوگ پیوسته، اطلاعات زیادی منتقل می شود، اغلب اضافی. به جای یک آنالوگ، چندین عدد دیجیتال قابل انتقال است.

امروزه مصرف کننده به موضوع تلویزیون علاقه مند است، زیرا در این زمینه است که عبارت "انتقال به سیگنال دیجیتال" بیشتر تلفظ می شود. در این صورت می توان آنالوگ را یادگاری از گذشته در نظر گرفت، اما دقیقاً آن را فناوری موجود می پذیرد و برای دریافت دیجیتال نیاز به فناوری خاصی است. البته در ارتباط با پیدایش و گسترش استفاده از «اعداد» محبوبیت سابق خود را از دست می دهند.

مزایا و معایب انواع سیگنال

امنیت نقش مهمی در ارزیابی پارامترهای یک سیگنال خاص دارد. ماهیت متفاوت نفوذ، نفوذهای خارجی، سیگنال آنالوگ را بی دفاع می کند. با دیجیتال، این امر مستثنی است، زیرا از پالس های رادیویی رمزگذاری شده است. برای مسافت های طولانیانتقال سیگنال های دیجیتال پیچیده است، لازم است از طرح های مدولاسیون-دمودولاسیون استفاده شود.

به طور خلاصه می توان گفت که تفاوت سیگنال آنالوگ و دیجیتالشامل:

• در تداوم آنالوگ و گسسته بودن دیجیتال؛
• احتمال تداخل در انتقال آنالوگ بیشتر است.
• در افزونگی سیگنال آنالوگ؛
• در توانایی دیجیتال برای فیلتر تداخل و بازیابی اطلاعات اصلی.
• در انتقال سیگنال دیجیتال به صورت کدگذاری شده. یک سیگنال آنالوگ با چندین سیگنال دیجیتال جایگزین می شود.

اغلب ما تعاریفی مانند سیگنال "دیجیتال" یا "گسسته" را می شنویم، تفاوت آن با "آنالوگ" چیست؟

ماهیت تفاوت این است که سیگنال آنالوگ در زمان پیوسته است (خط آبی) ، در حالی که سیگنال دیجیتال از مجموعه محدودی از مختصات (نقاط قرمز) تشکیل شده است. اگر همه چیز به مختصات کاهش یابد، هر بخش از سیگنال آنالوگ از تعداد بی نهایت مختصات تشکیل شده است.

برای یک سیگنال دیجیتال، مختصات در امتداد محور افقی در فواصل منظم، مطابق با فرکانس نمونه‌برداری قرار می‌گیرند. در فرمت Audio-CD رایج، این 44100 امتیاز در ثانیه است. به صورت عمودی، دقت ارتفاع مختصات مربوط به عمق بیت سیگنال دیجیتال است، برای 8 بیت 256 سطح، برای 16 بیت = 65536 و برای 24 بیت = 16777216 سطح است. هر چه عمق بیت (تعداد سطوح) بیشتر باشد، مختصات عمودی به موج اصلی نزدیکتر است.

منابع آنالوگ عبارتند از: وینیل و کاست های صوتی. منابع دیجیتالعبارتند از: CD-Audio، DVD-Audio، SA-CD (DSD) و فایل ها در فرمت های WAVE و DSD (شامل مشتقات APE، Flac، Mp3، Ogg، و غیره).

مزایا و معایب سیگنال آنالوگ

نقطه ضعف سیگنال آنالوگ توانایی ذخیره، انتقال و تکثیر سیگنال است. هنگام ضبط روی نوار یا وینیل، کیفیت سیگنال به ویژگی‌های نوار یا وینیل بستگی دارد. با گذشت زمان، نوار مغناطیس زدایی می شود و کیفیت سیگنال ضبط شده بدتر می شود. هر خواندن به تدریج رسانه را از بین می برد، و رونویسی باعث ایجاد اعوجاج اضافی می شود، جایی که انحرافات اضافی توسط رسانه بعدی (نوار یا وینیل)، خواندن، ضبط و دستگاه های انتقال سیگنال اضافه می شود.

کپی کردن یک سیگنال آنالوگ مانند گرفتن عکس از یک عکس برای کپی مجدد آن است.

مزایا و معایب سیگنال دیجیتال

نقطه ضعف اصلی را می توان در نظر گرفت که سیگنال در فرم دیجیتالیک مرحله میانی است و دقت سیگنال آنالوگ نهایی بستگی به این دارد که موج صوتی با مختصات چقدر دقیق و دقیق توصیف شود. کاملاً منطقی است که هر چه نقاط بیشتر باشد و مختصات دقیق تر باشد، موج دقیق تر خواهد بود. اما هنوز هیچ اتفاق نظری در مورد اینکه چه تعداد مختصات و دقت داده کافی است وجود ندارد که بگوییم نمایش دیجیتالی سیگنال برای بازیابی دقیق سیگنال آنالوگ کافی است که توسط گوش ما از سیگنال اصلی قابل تشخیص نیست.

از نظر حجم داده، ظرفیت یک کاست صوتی آنالوگ معمولی تنها حدود 700-1.1 مگابایت است، در حالی که یک سی دی معمولی 700 مگابایت را در خود جای می دهد. این ایده نیاز به رسانه با ظرفیت بالا را نشان می دهد. و این منجر به جنگ جداگانه سازش با الزامات مختلف برای تعداد نقاط توصیف و دقت مختصات می شود.

تا به امروز، نمایش یک موج صوتی با فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و عمق بیت 16 بیت کاملاً کافی در نظر گرفته شده است. با نرخ نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز، سیگنال تا 22 کیلوهرتز قابل بازیابی است. همانطور که مطالعات روان آکوستیک نشان می دهد، افزایش بیشتر در نرخ نمونه گیری به سختی قابل توجه است، اما افزایش عمق بیت باعث بهبود ذهنی می شود.

چگونه DAC ها یک موج می سازند

DAC های چند بیتی

ورودی DAC مقدار مختصات عمودی بعدی را دریافت می کند و در هر سیکل سطح جریان (ولتاژ) را تا تغییر بعدی به سطح مربوطه تغییر می دهد.

اگرچه اعتقاد بر این است که گوش انسان بیش از 20 کیلوهرتز نمی شنود و طبق نظریه نایکیست می توان سیگنال را تا 22 کیلوهرتز بازیابی کرد، اما این سوال در مورد کیفیت این سیگنال پس از بازیابی باقی می ماند. در ناحیه فرکانس بالا، شکل موج "پله ای" حاصل معمولاً از حالت اصلی فاصله دارد. ساده ترین راه برای خروج از این وضعیت، افزایش نرخ نمونه برداری هنگام ضبط است، اما این منجر به افزایش قابل توجه و نامطلوب اندازه فایل می شود.

یک گزینه جایگزین افزایش مصنوعی نرخ نمونه برداری هنگام بازی در DAC با افزودن است مقادیر میانی. آن ها ما یک مسیر موج پیوسته (خط خاکستری چین) را تصور می کنیم که به آرامی مختصات اصلی (نقاط قرمز) را به هم متصل می کند و نقاط میانی را روی این خط اضافه می کنیم (بنفش تیره).

با افزایش فرکانس نمونه برداری، معمولاً لازم است که عمق بیت را نیز افزایش دهیم تا مختصات به موج تقریبی نزدیکتر شوند.

به لطف مختصات میانی، می توان "گام ها" را کاهش داد و موجی نزدیک تر به اصلی ایجاد کرد.

وقتی یک عملکرد تقویتی از 44.1 تا 192 کیلوهرتز را در یک پخش کننده یا DAC خارجی می بینید، عملکردی برای اضافه کردن مختصات میانی است، نه بازیابی یا ایجاد صدای بالاتر از 20 کیلوهرتز.

در ابتدا، اینها ریز مدارهای SRC جداگانه قبل از DAC بودند، که سپس مستقیماً به خود ریز مدارهای DAC مهاجرت کردند. امروزه می توانید راه حل هایی را پیدا کنید که در آن چنین ریز مداری به DAC های مدرن اضافه شود، این به منظور ارائه جایگزینی برای الگوریتم های داخلی در DAC و گاهی اوقات حتی بیشتر انجام می شود. بهترین صدا(به عنوان مثال در Hidizs AP100 انجام می شود).

رد صنعت اصلی DAC های چند بیتی به دلیل عدم امکان توسعه فناوری بیشتر شاخص های کیفیت با فناوری های تولید فعلی و هزینه بالاتر در برابر "سوئیچینگ" DAC با ویژگی های مشابه بود. با این وجود، در محصولات Hi-End ترجیح داده می شود که DAC های چند بیتی قدیمی به جای راه حل های جدید با ویژگی های فنی بهتر، ترجیح داده می شوند.

سوئیچینگ DAC

دامنه سیگنال مقدار متوسط ​​دامنه پالس ها است (سبز نشان دهنده پالس هایی با دامنه مساوی و سفید موج صوتی نهایی است).

به عنوان مثال، یک دنباله از هشت چرخه از پنج ضربه، دامنه متوسط ​​(1+1+1+0+0+1+1+0)/8=0.625 را به دست می‌دهد. هرچه فرکانس حامل بیشتر باشد، پالس های بیشتری تحت هموارسازی قرار می گیرند و مقدار دامنه دقیق تری به دست می آید. این امر امکان ارائه جریان صدا را به صورت یک بیتی با دامنه دینامیکی گسترده فراهم کرد.

میانگین گیری را می توان با یک فیلتر آنالوگ معمولی انجام داد و اگر چنین مجموعه ای از پالس ها مستقیماً به بلندگو اعمال شود ، در خروجی صدا و فوق العاده دریافت خواهیم کرد. فرکانس های بالابه دلیل اینرسی زیاد امیتر بازتولید نخواهد شد. تقویت کننده های PWM در کلاس D بر اساس این اصل کار می کنند، جایی که چگالی انرژی پالس ها نه با تعداد آنها، بلکه با مدت زمان هر پالس ایجاد می شود (که پیاده سازی آسان تر است، اما نمی توان با یک کد باینری ساده توصیف کرد).

یک DAC چند بیتی را می توان به عنوان چاپگری در نظر گرفت که قادر به اعمال رنگ های پنتون است. دلتا سیگما است جت پرینتربا مجموعه رنگ های محدود، اما به دلیل امکان اعمال نقاط بسیار کوچک (در مقایسه با چاپگر شاخی)، به دلیل تراکم متفاوت نقاط در واحد سطح، سایه های بیشتری می دهد.

در تصویر معمولاً به دلیل وضوح پایین چشم، نقاط تکی را نمی بینیم، بلکه فقط تون متوسط ​​را می بینیم. به طور مشابه، گوش تکانه ها را جداگانه نمی شنود.

در نهایت، با فناوری‌های فعلی در DACهای پالسی، می‌توانید موجی نزدیک به موجی که از نظر تئوری باید با تقریب مختصات میانی بدست آید، دریافت کنید.

لازم به ذکر است که پس از ظهور DAC دلتا سیگما، ارتباط ترسیم "موج دیجیتال" با مراحل ناپدید شد، زیرا. بنابراین DAC های مدرن با پله ها موج نمی سازند. یک سیگنال گسسته درست با نقاطی که توسط یک خط صاف به هم متصل شده اند ساخته می شود.

آیا سوئیچینگ DAC ایده آل است؟

اما در عمل همه چیز گلگون نیست و یکسری مشکلات و محدودیت ها وجود دارد.

زیرا از آنجایی که اکثریت قریب به اتفاق رکوردها در یک سیگنال چند بیتی ذخیره می شوند، تبدیل بیت به بیت به سیگنال پالسی نیاز به فرکانس حامل بالا و غیر ضروری دارد که DAC های مدرن از آن پشتیبانی نمی کنند.

عملکرد اصلی DAC های پالس مدرن تبدیل یک سیگنال چند بیتی به سیگنال تک بیتی با فرکانس حامل نسبتا پایین با کاهش داده است. اساساً این الگوریتم ها هستند که کیفیت صدای نهایی DAC های پالسی را تعیین می کنند.

برای کاهش مشکل فرکانس حامل بالا، جریان صوتی به چندین جریان یک بیتی تقسیم می شود که هر جریان مسئول گروه بیت خود است که معادل چند برابر فرکانس حامل از تعداد جریان ها است. به چنین DACهایی دلتا سیگما چند بیتی می گویند.

امروزه، DAC های پالسی یک باد دوم را دریافت کرده اند میکرو مدارهای پرسرعت همه منظورهدر محصولات شرکت های NAD و Chord به دلیل قابلیت برنامه ریزی انعطاف پذیر الگوریتم های تبدیل.

فرمت DSD

این قالب به دلایل متعددی به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفت. ویرایش فایل‌ها در این فرمت غیرضروری محدود شد: نمی‌توانید جریان‌ها را مخلوط کنید، صدا را تنظیم کنید و تساوی را اعمال کنید. این بدان معناست که بدون افت کیفیت، فقط می‌توانید ضبط‌های آنالوگ را بایگانی کنید و بدون پردازش بیشتر، یک ضبط دو میکروفونی از اجراهای زنده تولید کنید. در یک کلام، شما واقعا نمی توانید پول در بیاورید.

در مبارزه با دزدی دریایی، SA-CD ها توسط رایانه ها پشتیبانی نمی شدند (و هنوز هم نیستند) که باعث می شود کپی برداری از آنها غیرممکن باشد. بدون کپی - بدون مخاطب گسترده. پخش محتوای صوتی DSD فقط از یک پخش کننده SA-CD جداگانه از یک دیسک اختصاصی امکان پذیر بود. اگر استاندارد SPDIF برای فرمت PCM برای انتقال دیجیتالداده ها از منبع به یک DAC جداگانه، پس هیچ فرمت استانداردی برای DSD وجود ندارد و اولین نسخه های غیرقانونی دیسک های SA-CD از خروجی های آنالوگ پخش کننده های SA-CD دیجیتالی شدند (اگرچه وضعیت احمقانه به نظر می رسد، اما در واقعیت برخی از رکوردها فقط بر روی SA-CD منتشر شدند، یا همان ضبط شده در Audio-CD عمداً با کیفیت پایین برای تبلیغ SA-CD ساخته شده بود.

نقطه عطف با انتشار بود کنسول های بازی SONY، جایی که دیسک SA-CD به طور خودکار در آن کپی شد HDDپیشوندها طرفداران فرمت DSD از این مزیت استفاده کردند. ظهور ضبط‌های غیرقانونی باعث تحریک بازار برای انتشار DACهای جداگانه برای پخش جریان‌های DSD شد. اکثر DAC های خارجی مجهز به DSD امروزه از انتقال داده USB با استفاده از فرمت DoP به عنوان رمزگذاری سیگنال دیجیتال جداگانه از طریق SPDIF پشتیبانی می کنند.

فرکانس‌های حامل برای DSD نسبتاً کوچک هستند، 2.8 و 5.6 مگاهرتز، اما این جریان صوتی به هیچ گونه تبدیل داده‌ای نیاز ندارد و کاملاً با فرمت‌ها رقابت می‌کند. کیفیت بالامانند DVD-Audio.

هیچ پاسخ روشنی برای این سوال وجود ندارد که کدام بهتر است، DSP یا PCM. همه چیز به کیفیت اجرای یک DAC خاص و استعداد مهندس صدا در هنگام ضبط فایل نهایی بستگی دارد.

نتیجه گیری کلی

یک سیگنال آنالوگ که مستقیماً روی نوار کاست یا وینیل ضبط شده است را نمی توان بدون افت کیفیت دوباره ضبط کرد، در حالی که یک موج در یک نمایش دیجیتال می تواند ذره ذره کپی شود.

فرمت های ضبط دیجیتال یک مبادله ثابت بین میزان دقت مختصات در مقابل اندازه فایل هستند و هر سیگنال دیجیتالی فقط تقریبی از سیگنال آنالوگ اصلی است. با این حال، در همان زمان، سطوح مختلف فناوری‌های ضبط و پخش سیگنال دیجیتال و ذخیره سیگنال آنالوگ در رسانه، مزایای بیشتری را به نمایش دیجیتال سیگنال، مشابه دوربین دیجیتال در مقابل دوربین فیلم، می‌دهد.

امروز سعی خواهیم کرد بفهمیم سیگنال های آنالوگ و دیجیتال چیست؟ مزایا و معایب آنها. ما اصطلاحات و تعاریف علمی مختلف را مطرح نمی کنیم، بلکه سعی می کنیم وضعیت را در انگشتان خود درک کنیم.

سیگنال آنالوگ چیست؟

یک سیگنال آنالوگ بر اساس تشابه سیگنال الکتریکی (مقادیر جریان و ولتاژ) به مقدار سیگنال اصلی (رنگ پیکسل، فرکانس و دامنه صدا و غیره) است. آن ها مقادیر مشخصی از جریان و ولتاژ مربوط به انتقال است رنگ خاصپیکسل یا سیگنال صوتی

من یک مثال در مورد سیگنال ویدئویی آنالوگ خواهم آورد.

ولتاژ روی سیم 5 ولت مطابقت دارد رنگ آبی، 6 ولت - سبز، 7 ولت قرمز.

برای اینکه نوارهای قرمز، آبی و سبز روی صفحه نمایش داده شود، باید به طور متناوب ولتاژهای 5، 6، 7 ولت روی کابل اعمال شود. هر چه سریعتر ولتاژ را تغییر دهیم، نوارها روی مانیتور ما نازکتر می شوند. با کاهش فاصله بین تغییرات ولتاژ به حداقل، دیگر نوارهای راه راه دریافت نمی کنیم، بلکه نقاط رنگی را یکی پس از دیگری متناوب خواهیم کرد.

یکی از ویژگی های مهم سیگنال آنالوگ این است که به شدت از فرستنده به گیرنده (به عنوان مثال، از آنتن به تلویزیون) منتقل می شود. بازخوردخیر بنابراین، اگر تداخل در انتقال سیگنال اختلال ایجاد کند (مثلاً به جای شش ولت چهار ولت می آید)، رنگ پیکسل تغییر می کند و امواج روی صفحه ظاهر می شود.
سیگنال آنالوگ پیوسته است.
سیگنال دیجیتال چیست؟

انتقال داده ها نیز با استفاده از یک سیگنال الکتریکی انجام می شود، اما تنها دو مقدار از این سیگنال ها وجود دارد و آنها با 0 و 1 مطابقت دارند. دنباله ای از صفر و یک از روی سیم ها منتقل می شود. چیزی شبیه به این: 01010001001 و غیره. برای اینکه دستگاه گیرنده (مثلاً تلویزیون) در داده های ارسالی اشتباه نگیرد، اعداد به صورت دسته ای ارسال می شوند. این اتفاق می‌افتد: 10100010 10101010 10100000 10111110. هر بسته حاوی اطلاعاتی است، مثلاً رنگ یک پیکسل. یکی از ویژگی‌های مهم سیگنال دیجیتال این است که دستگاه‌های فرستنده و گیرنده می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و خطاهایی را که ممکن است در حین انتقال رخ دهد اصلاح کنند.

نمونه هایی از انتقال سیگنال دیجیتال و آنالوگ

برای یک سیگنال دیجیتال، انتقال چیزی شبیه به این است:

• تداخل: AAAAAAAAAAAAAA!
• تلویزیون: چی؟ نمی شنوم!
• VCR: سبز!
• تلویزیون: آره فهمیدم! سبز می کشم
• تلویزیون: لطفاً تأیید کنید که رنگ قرمز است.
• VCR: تایید می کنم.
• تلویزیون: باشه! من نقاشی می کنم.

انتقال سیگنال آنالوگ:

• VCR: سلام، تلویزیون، رنگ 120x300 پیکسل سبز است.
• تداخل: AAAAAAAAAAAAAA!
• تلویزیون: چی؟ نمی شنوم! لعنتی، آبی می کشم.
• VCR: رنگ بعدی قرمز است!
• تداخل: بوم! رونق!
• تلویزیون: مثل قرمز! من نقاشی می کنم.
• VCR: بیل!
• تداخل: PSHSHSHSHSH!
• تلویزیون: ؟!. نیاز به کشیدن چیزی دارید؟ بگذار یک بیل باشد!

مزایا و معایب سیگنال های دیجیتال و آنالوگ

با توجه به موارد فوق، می توان نتیجه گرفت که ceteris paribus، کیفیت انتقال اطلاعات با استفاده از سیگنال دیجیتال بالاتر از نمایش آنالوگ سیگنال خواهد بود. در عین حال، با ایمنی خوب در برابر نویز، این دو فناوری می توانند در شرایط برابر با یکدیگر رقابت کنند.