Analog vs. Digital
Analoge und digitale Signale werden zur Übertragung von Informationen verwendet, üblicherweise über elektrische Signale. Bei diesen beiden Technologien werden die Informationen wie Audio oder Video in elektrische Signale umgewandelt. Der Unterschied zwischen analogen und digitalen Technologien besteht darin, dass in der analogen Technologie Informationen in elektrische Impulse unterschiedlicher Amplitude übersetzt werden. In der digitalen Technologie erfolgt die Übersetzung von Informationen in ein Binärformat (Null oder Eins), wobei jedes Bit für zwei unterschiedliche Amplituden repräsentativ ist.
Vergleichstabelle
| Analog | Digital | |
|---|---|---|
| Signal | Das analoge Signal ist ein kontinuierliches Signal, das physikalische Messungen darstellt. | Digitale Signale sind diskrete Zeitsignale, die durch digitale Modulation erzeugt werden. |
| Wellen | Bezeichnet durch Sinuswellen | Bezeichnet durch Rechteckwellen |
| Darstellung | Verwendet einen kontinuierlichen Wertebereich zur Darstellung von Informationen | Verwendet diskrete oder diskontinuierliche Werte, um Informationen darzustellen |
| Beispiel | Menschliche Stimme in der Luft, analoge elektronische Geräte. | Computer, CDs, DVDs und andere digitale elektronische Geräte. |
| Technologie | Die analoge Technologie zeichnet Wellenformen so auf, wie sie sind. | Abtastt analoge Wellenformen in einen begrenzten Satz von Zahlen und zeichnet sie auf. |
| Datenübertragung | Unterliegt einer Verschlechterung durch Rauschen während des Übertragungs- und Schreib- / Lesezyklus. | Kann ohne Verschlechterung während der Übertragung und des Schreib- / Lesezyklus rauschunempfindlich sein. |
| Reaktion auf Lärm | Es ist wahrscheinlicher, dass die Genauigkeit beeinträchtigt wird | Weniger betroffen, da die Rauschreaktion analoger Natur ist |
| Flexibilität | Analoge Hardware ist nicht flexibel. | Digitale Hardware ist flexibel in der Implementierung. |
| Verwendet | Kann nur in analogen Geräten verwendet werden. Am besten für die Audio- und Videoübertragung geeignet. | Am besten geeignet für Computer und digitale Elektronik. |
| Anwendungen | Thermometer | PCs, PDAs |
| Bandbreite | Die analoge Signalverarbeitung kann in Echtzeit erfolgen und verbraucht weniger Bandbreite. | Es gibt keine Garantie dafür, dass die digitale Signalverarbeitung in Echtzeit erfolgen kann und mehr Bandbreite benötigt, um dieselben Informationen auszuführen. |
| Erinnerung | In Form eines Wellensignals gespeichert | In Form eines Binärbits gespeichert |
| Leistung | Analoges Instrument verbraucht viel Strom | Digitales Instrument verbraucht nur vernachlässigbare Leistung |
| Kosten | Kostengünstig und tragbar | Die Kosten sind hoch und nicht leicht zu transportieren |
| Impedanz | Niedrig | Hohe Ordnung von 100 Megaohm |
| Fehler | Analoge Instrumente haben normalerweise eine Skala, die am unteren Ende eng ist und erhebliche Beobachtungsfehler verursacht. | Digitale Instrumente sind frei von Beobachtungsfehlern wie Parallaxen- und Approximationsfehlern. |
Definitionen von analogen und digitalen Signalen
Ein analoges Signal ist ein kontinuierliches Signal, für das das zeitvariable Merkmal (Variable) des Signals eine Darstellung einer anderen zeitvariablen Größe ist, dh analog zu einem anderen zeitvariablen Signal. Es unterscheidet sich von einem digitalen Signal durch kleine Signalschwankungen, die von Bedeutung sind.
Ein digitales Signal verwendet diskrete (diskontinuierliche) Werte. Im Gegensatz dazu verwenden nicht digitale (oder analoge) Systeme einen kontinuierlichen Wertebereich, um Informationen darzustellen. Obwohl digitale Darstellungen diskret sind, können die dargestellten Informationen entweder diskret wie Zahlen oder Buchstaben oder kontinuierlich wie Töne, Bilder und andere Messungen kontinuierlicher Systeme sein.
Eigenschaften von digitalen und analogen Signalen
Digitale Informationen haben bestimmte Eigenschaften, die sie von analogen Kommunikationsmethoden unterscheiden. Diese beinhalten
- Synchronisation - Die digitale Kommunikation verwendet bestimmte Synchronisationssequenzen zur Bestimmung der Synchronisation.
- Sprache - Digitale Kommunikation erfordert eine Sprache, die sowohl vom Sender als auch vom Empfänger besessen sein und die Bedeutung von Symbolsequenzen angeben sollte.
- Fehler - Störungen in der analogen Kommunikation verursachen Fehler in der tatsächlich beabsichtigten Kommunikation, aber Störungen in der digitalen Kommunikation verursachen keine Fehler, die eine fehlerfreie Kommunikation ermöglichen. Fehler sollten in der Lage sein, auszudrückende Symbole zu ersetzen, einzufügen oder zu löschen.
- Kopieren - Kopien der analogen Kommunikation sind qualitativ nicht so gut wie ihre Originale, während aufgrund der fehlerfreien digitalen Kommunikation Kopien auf unbestimmte Zeit erstellt werden können.
- Granularität - Damit ein stufenloser Analogwert in digitaler Form dargestellt wird, tritt ein Quantisierungsfehler auf, der sich aus dem tatsächlichen Analogwert und der digitalen Darstellung unterscheidet. Diese Eigenschaft der digitalen Kommunikation wird als Granularität bezeichnet.
Unterschiede in der Verwendung in der Ausrüstung
Viele Geräte verfügen über integrierte Übersetzungsfunktionen von analog zu digital. Mikrofone und Lautsprecher sind perfekte Beispiele für analoge Geräte. Analoge Technologie ist billiger, aber es gibt eine Begrenzung der Datengröße, die zu einem bestimmten Zeitpunkt übertragen werden kann.
Die digitale Technologie hat die Funktionsweise der meisten Geräte revolutioniert. Die Daten werden in Binärcode konvertiert und am Empfangspunkt wieder in die ursprüngliche Form zurückgesetzt. Da diese leicht manipuliert werden können, bietet es eine größere Auswahl an Optionen. Digitale Geräte sind teurer als analoge Geräte.
Vergleich von analoger und digitaler Qualität
Digitale Geräte übersetzen und setzen Daten wieder zusammen und sind dabei im Vergleich zu analogen Geräten anfälliger für Qualitätsverluste. Die Weiterentwicklung des Computers hat die Verwendung von Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturtechniken ermöglicht, um Störungen künstlich aus digitalen Signalen zu entfernen und die Qualität zu verbessern.
Unterschiede in den Anwendungen
Die digitale Technologie war in der Mobiltelefonindustrie am effizientesten. Analoge Telefone sind überflüssig geworden, obwohl die Klangqualität und -qualität gut waren.
Die analoge Technologie besteht aus natürlichen Signalen wie der menschlichen Sprache. Mit digitaler Technologie kann diese menschliche Sprache gespeichert und in einem Computer gespeichert werden. Die digitale Technologie eröffnet somit den Horizont für endlose Einsatzmöglichkeiten.
Analoge vs digitale Musik
Dieses Video vergleicht die analogen (Vinyl) und digitalen Versionen von Pink Floyds "Dark Side of the Moon".
