アナログとデジタル

アナログおよびデジタル信号は、通常は電気信号を介して情報を送信するために使用されます。 これらの両方の技術では、オーディオやビデオなどの情報が電気信号に変換されます。 アナログ技術とデジタル技術の違いは、アナログ技術では、情報がさまざまな振幅の電気パルスに変換されることです。 デジタル技術では、情報の変換はバイナリ形式(0または1)に変換され、各ビットは2つの異なる振幅を表します。

比較表

アナログ対デジタル比較チャート
アナログ デジタル
信号アナログ信号は、物理的な測定値を表す連続信号です。デジタル信号は、デジタル変調によって生成される離散時間信号です。
サイン波で示される方形波で示される
表現連続した値の範囲を使用して情報を表します離散値または不連続値を使用して情報を表します
空気中の人間の声、アナログ電子デバイス。コンピューター、CD、DVD、およびその他のデジタル電子デバイス。
技術アナログ技術は、波形をそのまま記録します。アナログ波形を限られた数のセットにサンプリングし、記録します。
データ送信送信および書き込み/読み取りサイクル中のノイズによる劣化の影響を受けます。送信および書き込み/読み取りサイクル中に劣化することなく、ノイズ耐性があります。
ノイズへの応答影響を受けやすくなり、精度が低下しますノイズ応答は本質的にアナログであるため、影響が少ない
柔軟性アナログハードウェアには柔軟性がありません。デジタルハードウェアの実装は柔軟です。
用途アナログデバイスでのみ使用できます。 オーディオおよびビデオの送信に最適です。コンピューティングおよびデジタルエレクトロニクスに最適です。
用途温度計PC、PDA
帯域幅アナログ信号処理はリアルタイムで実行でき、消費する帯域幅は少なくなります。デジタル信号処理をリアルタイムで実行でき、同じ情報を実行するためにより多くの帯域幅を消費するという保証はありません。
記憶波信号の形で保存バイナリビットの形式で保存
アナログ機器は大きな力を引き出しますデジタル機器の消費電力はごくわずかです
費用低コストでポータブルコストが高く、簡単に移植できない
インピーダンス低い100メガオームの高次
エラー通常、アナログ計器のスケールは下端が狭く、観測誤差が大きくなります。デジタル機器には、視差や近似誤差などの観測誤差がありません。

アナログ信号とデジタル信号の定義

アナログ信号とは、信号の時変特性(変数)が他の時変量の表現である、つまり別の時変信号に類似する連続信号です。 意味のある信号の小さな変動の点で、デジタル信号とは異なります。

デジタル信号は、離散(不連続)値を使用します。 対照的に、非デジタル(またはアナログ)システムは、連続した範囲の値を使用して情報を表します。 デジタル表現は離散的ですが、表現される情報は、数字や文字などの離散的、または音、画像、その他の連続システムの測定値などの連続的です。

デジタル信号とアナログ信号の特性

デジタル情報には、アナログ通信方式と区別する特定の特性があります。 これらには

  • 同期 -デジタル通信は、同期を決定するために特定の同期シーケンスを使用します。
  • 言語 –デジタル通信には、送信者と受信者の両方が所有し、シンボルシーケンスの意味を指定する言語が必要です。
  • エラー –アナログ通信の妨害は実際の意図した通信にエラーを引き起こしますが、デジタル通信の妨害はエラーのない通信を可能にするエラーを引き起こしません。 エラーは、表現されるシンボルを置換、挿入、または削除できる必要があります。
  • コピー –アナログ通信のコピーは元の品質よりも品質が劣りますが、エラーのないデジタル通信のため、コピーは無期限に作成できます。
  • 粒度 -連続的に変化するアナログ値をデジタル形式で表現する場合、実際のアナログ値とデジタル表現の差である量子化誤差が発生し、デジタル通信のこの特性は粒度として知られています。

機器の使用法の違い

多くのデバイスには、アナログからデジタルへの翻訳機能が組み込まれています。 マイクとスピーカーはアナログデバイスの完璧な例です。 アナログ技術は安価ですが、特定の時間に送信できるデータのサイズには制限があります。

デジタル技術は、ほとんどの機器の動作方法に革命をもたらしました。 データはバイナリコードに変換され、受信ポイントで元の形式に再アセンブルされます。 これらは簡単に操作できるため、幅広いオプションを提供します。 デジタル機器はアナログ機器よりも高価です。

アナログ品質とデジタル品質の比較

デジタルデバイスはデータを変換および再構成し、その過程でアナログデバイスと比較して品質が低下する傾向があります。 コンピュータの進歩により、エラー検出およびエラー修正技術を使用して、デジタル信号から人為的に外乱を除去し、品質を向上させることができました。

アプリケーションの違い

デジタル技術は、携帯電話業界で最も効率的です。 アナログの電話は、音の明瞭さと品質が良かったとしても冗長になりました。

アナログ技術は、人間の音声のような自然な信号で構成されています。 デジタル技術を使用すると、この人間の音声を保存してコンピューターに保存できます。 このように、デジタルテクノロジーは、無限の可能性のある用途の可能性を広げます。

アナログとデジタル音楽

このビデオでは、ピンクフロイドの「ダークサイドオブザムーン」のアナログバージョンとデジタルバージョンを比較しています。

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