Природа звука аналоговая или цифровая?

Преимущества и недостатки аналогового сигнала

Преимуществом аналогового сигнала является то, что именно в аналоговом виде мы воспринимаем звук своими ушами. И хотя наша слуховая система переводит воспринимаемый звуковой поток в цифровой вид и передает в таком виде в мозг, наука и техника пока не дошла до возможности именно в таком виде подключать плееры и другие источники звука напрямик. Подобные исследования сейчас активно ведутся для людей с ограниченными возможностями, а мы наслаждаемся исключительно аналоговым звуком. Недостатком аналогового сигнала являются возможности по хранению, передаче и тиражированию сигнала. При записи на магнитную ленту или винил, качество сигнала будет зависеть от свойств ленты или винила. Со временем лента размагничивается и качество записанного сигнала ухудшается. Каждое считывание постепенно разрушает носитель, а перезапись вносит дополнительные искажения, где дополнительные отклонения добавляет следующий носитель (лента или винил), устройства считывания, записи и передачи сигнала.

Были сотни тысяч бедных семей, которые находят свой первый источник развлечений на телевидении. Правительство начало спорную программу по распространению телевизоров по всей стране. Чиновник также сказал, что его министерство поставило три телевизора в секунду, до 000 в день, в более чем 1000 мест в стране.

В общей сложности правительство выделило 4 миллиона устройств. По оценкам Федерального института электросвязи, с доставкой телевизоров охвачено 105 миллионов мексиканцев и может получать цифровой сигнал. Эти волны, однако, являются маргинальными, поскольку они достигают лишь 1% населения в зонах «отдаленной, рассеянной и низкой плотности населения».

Делать копию аналогового сигнала, это все равно, что для копирования фотографии ее еще раз сфотографировать.

Как работает цифровое радио?

Как и аналоговое радио, цифровое радио посылает сигнал по воздуху, который приемник захватывает и воспроизводит через динамики. Основное различие между ними состоит в том, что цифровое радио не отправляет всю полную информацию сразу. Наоборот, он преобразует аудио в цифровую информацию. Затем он сжимает цифровую информацию и передает ее на куски.

Приемник фиксирует эту информацию так же, как и аналоговый сигнал. Но вместо того, чтобы воспроизводить их, он декодирует данные и сначала объединяет их. Хотя это кажется странным процессом, на самом деле он снижает вероятность возникновения помех для цифрового сигнала.

Аналоговое радио более подвержено ухудшению сигнала от конкурирующих источников сигнала. Вот почему многие шипения и статические звуки слышны на аналоговых радиостанциях AM и FM.

Цифровое радио не имеет этой проблемы по двум основным причинам:

  1. Приемники имеют усовершенствованные усилители, которые помогают отфильтровывать конкурирующие сигналы.
  2. Цифровой сигнал проще, облегчая фильтрацию помех

Цифровое радио также отправляется с резервированием, что означает, что приемник может собрать сигнал вместе, даже если некоторые части отсутствуют по пути.

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.

Digital Audio Tape (1987)

DAT (digital audio tape — цифровая аудио-лента) — этот формат записи и воспроизведения был представлен Sony в 1987 году.

Как видим из названия и фото, DAT — это небольшая кассета с плёнкой шириной 4 мм, на которую производится запись не аналогового, а цифрового сигнала, разрядностью 16-бит, PCM, без сжатия, как и у компакт-диска, только частота дискретизации CD строго 44,1 кГц, а DAT может работать с частотами 48; 44,1 или 32 кГц.

По своим характеристикам DAT — полностью профессиональный формат записи и хранения цифрового аудио, а возможность повторной записи и легкого копирования данных сделала его «стандартом» для студий звукозаписи. В настоящее время, безусловно, DAT «скинут с пьедестала» более доступными и дешёвыми «компьютерными» носителями HDD и Flash, но до сих пор в «приличных» студиях у вас без проблем примут материал для мастеринга на DAT-кассетах.

Преимущества и недостатки того и другого

Очевидно, что у каждого выбора есть свои преимущества и недостатки, и выбор между аналоговым или цифровым звуком на вашем ПК не является исключением. Наиболее очевидное из них связано с подключением, поскольку цифровое аудиосоединение работает или не работает без промежуточных терминов, в то время как аналоговое соединение может представлять помехи, электрические помехи или другие проблемы, связанные с износом разъема, плохим подключением или условия окружающей среды, такие как статическое электричество, влажность или близлежащие магнитные устройства.

Напротив, аналоговый разъем намного прочнее и устойчивее цифрового, даже если вы подключаете и отключаете его тысячи раз. В конце концов, соединение S / PDIF с ПК использует оптический сигнал, а это означает, что если на одном конце разъема появятся пятна, царапины или сломан, он перестанет работать; Точно так же, хотя кабель не принимает никаких помех, он также менее прочен и подвержен проблемам, если он чрезмерно согнут, и может даже сломаться, если он слишком сильно согнут.

Имейте в виду (в качестве примера): в профессиональной сфере цифровое аудио полностью обходится, но это так потому, что всегда стремятся к максимально возможной точности звука и всегда работают с необработанным звуком, хотя позже это возможно. позже обработать и оцифровать. Однако профессионалы также используют оборудование профессионального уровня, чтобы избежать проблем, которые мы обсуждали с аналоговыми разъемами, но они стоят больших денег.

3 вопроса для тех, кто все еще сомневается

Если заманчивые предложения об “универсальных дешевых аппаратах” по-прежнему не дают вам покоя, советуем просто задать себе несколько вопросов:

  • А вы уверены, что это вообще настраивается, иначе как “тихо – громко”?
  • А вы уверены, что он безопасен и сертифицирован, как медицинское изделие?
  • Кто разъяснит правила ухода, использования, поможет в период адаптации?
  • Кто займется гарантийным и постгарантийным обслуживанием?

Найдете на них ответы – покупайте на свой страх и риск. Нет – идите в медицинский центр, где можно индивидуально подобрать модель слухового аппарата по средствам.

Учтите: одной инструкции (если она еще обнаружится у неизвестной дешевой модели) недостаточно. Иначе не ходили бы несколько раз в год люди к сурдологу за настройкой, не перебирали бы опытным путем аппараты в премиум-сегменте.

Слух со временем меняется, а ни сам слабослышащий, ни его окружение может это не «уловить». Качественно скорректировать работу аппарата под силу только специалисту.

Почему аналоговое радио заменено?

Аналоговое радио начинает показывать свой возраст. Это не значит, что это не работает, но цифровое радио предлагает более чистый сигнал с меньшими помехами от погоды, расстояния или других устройств.

Вот почему неизбежно, что большинство стран в конечном итоге перейдут на цифровое радио, в первую очередь Норвегия.

Цифровое радио предлагает несколько функций, которые невозможны с аналоговым радио, в том числе:

  • Несколько каналов и радиостанций
  • Более чистый звук с высоким битрейтом
  • Возможность паузы и перемотки радио в прямом эфире
  • Более быстрая настройка путем поиска станций вместо определенных частот
  • Информация на экране, включая песню и исполнителя, ведущего на радио, гостей, номер телефона или подробности прослушиваемого объявления

Радио или приемник могут уже работать с цифровым радио. В Соединенных Штатах вы, наверное, слышали, что это называется HD Radio. В Европе он широко известен как DAB (передача цифрового звука). Каждый из этих форматов похож, только с небольшими различиями в том, как они работают с цифровыми радиосигналами.

Способы обработки цифрового звука

Цифровой звук обрабатывают с помощью математических операций, которые применяют к отдельным отсчетам звука или к их группам разной длины. Математические операции могут имитировать традиционные аналоговые средства обработки (микширование, сложение, усиление или ослабление, модуляцию и т.д.) или альтернативные способы – спектральное разложение сигнала, коррекция частотных составляющих с обратной «сборкой» сигналов.

Обработка цифрового сигнала может быть линейной (проводится в реальном времени над «живым» звуком) и нелинейной (проводится с ранее записанным звуком). Обрабатываются звуки универсальными процессорами общего назначения (Intel 8035, 8051, 80×86, Motorola 68xxx, SPARC) или специализированными цифровыми сигнальными устройствами Analog Devices ADSP-xxxx, Texas Instruments TMS xxx, Motorola 56xxx и пр.

Способы обработки цифрового сигнала следующие:

  • линейная фильтрация;
  • анализ спектров;
  • временной и частотный анализ;
  • адаптивная фильтрация;
  • обработка нелинейного типа;
  • обработка многоскоростная;
  • свертка;
  • секционная свертка.

Как видим, даже простой аналоговый звук может быть качественным. Для этого нужно совсем немного – просто уметь его отформатировать и преобразовать. А чтобы научиться этому искусству, можно пройти специальный обучающий курс.  

← Уроки игры на барабанах от Филиппа СохиДомашняя студия звукозаписи →

comments powered by HyperComments

Отличие дискретного сигнала от цифрового

Про Азбуку Морзе наверное слышали все. Придумал художник Самуэль Морзе, другие новаторы усовершенствовали, а использовали все. Это способ передачи текста, где точками и тире закодированы буквы. Упрощенно, кодировка называется морзянкой. Её долго использовали на телеграфе и для передачи информации по радио. Кроме того, сигналить можно с помощью прожектора или фонарика.

Код морзянки зависит только от самого знака. А не от его продолжительности или громкости (силы). Как ни ударь ключом (моргни фонариком), воспринимаются только два варианта– точка и тире. Можно только увеличить скорость передачи. Ни громкость, ни продолжительность в расчёт ни принимаются. Главное, что бы сигнал дошёл.

Так же и цифровой сигнал

Важно закодировать данные с помощью 0 и 1. Получатель должен только разобрать, комбинацию нолей и единиц

Неважно с какой громкостью и какой продолжительностью будет каждый сигнал. Важно получить нолики и единички. Это суть цифровой технологии.

Дискретный сигнал получится если закодировать ещё громкость (яркость) и продолжительность каждой точки и тире, или 0 и 1. В этом случае вариантов кодировки больше, но и путаницы тоже. Громкость и продолжительность можно не разобрать. В этом и разница между цифровым и дискретным сигналами. Цифровой генерируется и воспринимается однозначно, дискретный с вариациями.

Джиттер и шум квантования

В АЦП рассматривают еще и такие понятия, как джиттер и шум квантования. Рассмотрим коротко, что они собой представляют.

Итак, джиттер называют фазовым дрожанием цифрового сигнала. В целом это нежелательные (случайные) фазовые и/или частотные отклонения сигнала, что передаются носителем. Может возникнуть по причине нестабильности работы задающего генератора из-за изменения параметров (временных или частотных) линии передачи. Джиттер может проявляться в виде задержек и затухания сигнала, шумов.

В АЦП джиттером называют смещение во временном периоде моментов квантования во время оцифровки аналогового звука. Связано это с несовершенством тактового сигнала, который задает момент семплирования.

Шумом квантования называют ошибки, которые возникают в процессе преобразования аналогового сигнала в цифру. Могут возникать вследствие округления или усечения сигналов. Оба рассмотренные явления влияют на качество итогового звучания. Поэтому, чтобы избежать данных ошибок, во время АЦП передачу сигнала с одного регистра на другой следует осуществлять максимально точно

Кроме того, важно использовать качественную аппаратуру для преобразования сигнала: это касается и звукозаписывающих приборов, и источников питания, и кварцевых генераторов

SlotMusic (2008)

SlotMusic — так условно назовем «новый» носитель цифровых аудиоданных. Он пришел к пользователю и меломану в связи с распространением и тотальным удешевлением миниатюрных флеш-карт и вполне может рассматриваться как «сменный носитель» для телефонов и портативных MP3-плееров. Пальму первенства держит формат microSD, разработанный SanDisk.

Sony как флагман цифровых технологий и здесь не остается в стороне, но продвигаемый Sony формат Memory Stick менее популярен из-за высокой цены и «закрытости» для сторонних разработчиков.

Такая история. Что выбрать для хранения информации — решать пользователям.

Теги: компьютеры, видео, компакт-диск, аудио, носитель информации, звуки, записи, музыка, техника, история

Преимущества и недостатки сигналов разных видов

Со времени изобретения аналоговая передача сигнала была значительно усовершенствована. И прослужила долгое время передавая информацию, звук и изображение. Несмотря на множество улучшений сохранила все свои недостатки – шумы при воспроизведении и искажения при передаче информации. Но главным аргументом для перехода на другую систему обмена данными стал потолок качества передаваемого сигнала. Аналоговый не может вместить объём современных данных.

Совершенствование методов записи и хранения, прежде всего видео контента, оставили аналоговый сигнал в прошлом. Единственным преимуществом аналоговой обработки данных пока ещё является широкое распространение и дешевизна устройств. Во всём остальном аналоговый уступает цифровому сигналу.

Громкость в цифровом звуке

Громкость цифровых сигналов не должна превышать 0db. Если не учитывать этот нюанс, на входе или выходе мы получаем перегрузку цифрового сигнала. Это значение является самой высокой точкой, то есть пиковым значением. Она позволяет записывать качественный звук и воспринимать его надлежащим образом. Если превысить это значение, сигнал искажается, а оборудование от перенагрузки может испортиться.

Кроме пиковой точки, понятие громкости включает в себя еще и такой элемент, как значение RMS. Этим понятием определяют уровень актуальной громкости, который отражает плотность записи и выдает информацию о громкости, которую способен воспринять наш слух. RMS обозначают в децибелах, но с минусовым значением: звук тем громче, чем больше числовое значение RMS (максимально громко – -6db, максимально тихо – -20db). Оптимальные значения цифровой громкости – -12db –  -10db.

Особенности цифрового звука

Подобный метод записи появился в 80-х годах прошлого столетия. Для преобразования аналоговых колебаний в цифровую форму применяется специальное устройство – АЦП. Его подключают к микрофону, чтобы кодировать частоты в форму единиц и нулей. Получаемые цифры записываются на носитель не сплошным потоком, а дискретно (по координатам). Однако в момент прослушивания музыки такие данные раскодируются устройством АЦП.

Для хранения и воспроизведения оцифрованного аудио применяется множество носителей, например, CD-Audio, DVD, DSD. Также источниками считаются файлы форматов WAVE, Ogg, MP3 и т. д.

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.

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.

Аналоговые vs цифровые

Слуховые аппараты бывают аналоговые и цифровые.

Первые – самые простые, когда-то именно они были пионерами среди устройств, улучшающих слуховое восприятие. Они одинаково усиливают все частоты: речь одного человека, многоголосье, фон… Поэтому звук в них может быть либо тихим, либо громким.

Выбирай: слишком тихо или слишком громко

Частотный диапазон у подобных устройств ограничен возможностями встроенного микрофона. В самых дешевых моделях он, понятное дело, не будет обладать большими возможностями. Размер корпуса при этом довольно велик.

Пожалуй, единственным преимуществом аналогового аппарата является его стоимость. Она невысока, а многие слабослышащие, к сожалению, имеют возможность приобрести только такой.

Но даже из аналоговых стоит выбрать тот, что покачественнее, а значит – подороже. Иначе особого смысла в покупке не будет.

Другое дело – цифровые программируемые слуховые аппараты.

Цифровой слуховой аппарат Signia\Siemens за 75000 рублей. Почему же так дорого?

Даже самые простые цифровые аппараты по уровню комфорта будут заведомо лучше, чем аналоговые.

Они способны:

  • адаптироваться под текущую акустическую ситуацию;
  • отличать шум от речи – подавлять первое и выделять второе;
  • понижать фоновые шумы и чересчур громкие звуки;
  • усиливать тихие.

Мобильный телефон для них – не помеха, наоборот. Премиум-модели слуховых аппаратов напрямую связываются со смартофоном и управляются через него же в специальном приложении.

Цифровые аппараты можно настроить индивидуально, с учетом особенностей̆ и физического, и функционального слуха пользователя.

Копаем глубже. Уровни цифровых слуховых аппаратов

Результат – хорошая разборчивость речи, в большой мере, зависит от того, насколько технологично устройство.

Программируемые цифровые аппараты отличаются по уровням: базовый; комфорт; премиум и техно.

Если говорить вкратце, то с повышением уровня мы получаем более совершенный звук.

Больше возможностей̆ открывается и для специалиста по настройке: “Хочу ехать с авто с открытым верхом и слышать, что говорит мне пассажир рядом”. Пожалуйста! Но при условии, что технологический уровень аппарата это позволяет. “Хочу сидеть с друзьями в ресторане, слышать музыку с танцпола и поддерживать разговор”, – будьте добры,. настроим специальную программу. При условии, что… Дальше вы знаете.

С хорошим цифровым аппаратом улучшается разборчивость в сложных акустических ситуациях (общение в шуме, многоголосье, просмотр ТВ).

Стоит ли подчеркивать, что тем качественнее и функциональнее, тем дороже будет слуховой аппарат? Иначе просто невозможно. За техническую «начинку», производителя с именем и репутацией, гарантирующего надежность, комфорт и хорошее обслуживание приходится доплачивать.

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.

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:

  1. 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.
  2. Низкую защищённость. В процессе записи к музыке могут примешиваться посторонние шумы, хрипы и многие другие помехи, ухудшающие качество аудиосигнала.
  3. 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.

Общий вывод

Аналоговый звук – это то, что мы слышим и воспринимаем, как окружающий мир глазами. Цифровой звук, это набор координат, описывающих звуковую волну, и который мы напрямую услышать не можем без преобразования в аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал, записанный напрямую на аудиокассету или винил нельзя без потери качества перезаписать, в то время как волну в цифровом представлении можно копировать бит в бит.

Цифровые форматы записи являются постоянным компромиссом между количеством точностью координат против объема файла и любой цифровой сигнал является лишь приближением к исходному аналоговому сигналу. Однако при этом разный уровень технологий записи и воспроизведения цифрового сигнала и хранения на носителях для аналогового сигнала дают больше преимуществ цифровому представлению сигнала, аналогично цифровой фотокамере против пленочного фотоаппарата.

Аналоговый сигнал — сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений.

Различают два пространства сигналов — пространство L (непрерывные сигналы), и пространство l (L малое) — пространство последовательностей. Пространство l (L малое) есть пространство коэффициентов Фурье (счетного набора чисел, определяющих непрерывную функцию на конечном интервале области определения), пространство L — есть пространство непрерывных по области определения (аналоговых) сигналов. При некоторых условиях, пространство L однозначно отображается в пространство l (например, первые две теоремы дискретизации Котельникова).

Аналоговые сигналы описываются непрерывными функциями времени, поэтому аналоговый сигнал иногда называют непрерывным сигналом. Аналоговым сигналам противопоставляются дискретные (квантованные, цифровые). Примеры непрерывных пространств и соответствующих физических величин:

  • прямая: электрическое напряжение

окружность: положение ротора, колеса, шестерни, стрелки аналоговых часов, или фаза несущего сигнала

отрезок: положение поршня, рычага управления, жидкостного термометра или электрический сигнал, ограниченный по амплитуде различные многомерные пространства: цвет, квадратурно-модулированный сигнал.

Свойства аналоговых сигналов в значительной мере являются противоположностью свойств квантованных или цифровых сигналов.

Отсутствие чётко отличимых друг от друга дискретных уровней сигнала приводит к невозможности применить для его описания понятие информации в том виде, как она понимается в цифровых технологиях. Содержащееся в одном отсчёте «количество информации» будет ограничено лишь динамическим диапазоном средства измерения.

Отсутствие избыточности. Из непрерывности пространства значений следует, что любая помеха, внесенная в сигнал, неотличима от самого сигнала и, следовательно, исходная амплитуда не может быть восстановлена. В действительности фильтрация возможна, например, частотными методами, если известна какая-либо дополнительная информация о свойствах этого сигнала (в частности, полоса частот).

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.

Общий вывод

Аналоговый сигнал, записанный напрямую на аудиокассету или винил нельзя без потери качества перезаписать, в то время как волну в цифровом представлении можно копировать бит в бит.

Цифровые форматы записи являются постоянным компромиссом между количеством точностью координат против объема файла и любой цифровой сигнал является лишь приближением к исходному аналоговому сигналу. Однако при этом разный уровень технологий записи и воспроизведения цифрового сигнала и хранения на носителях для аналогового сигнала дают больше преимуществ цифровому представлению сигнала, аналогично цифровой фотокамере против пленочного фотоаппарата.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий