Digital-tv er nu blevet udbredt i det meste af landet. Nyere fjernsyn modtager et digitalt kvalitetssignal uafhængigt, mens ældre fjernsyn gør det ved hjælp af en særlig set top boks. Hvad er forskellen mellem gamle analoge og nye digitale signaler? Dette er uklart for mange mennesker og skal forklares.
Indhold
Typer af signaler
Et signal er en ændring i en fysisk størrelse i tid og rum. De er hovedsagelig koder for kommunikation i informations- og forvaltningsmiljøer. Grafisk kan ethvert signal repræsenteres som en funktion. En linje på en graf kan bruges til at identificere et signals type og karakteristika. Analogt ser det ud som en kontinuerlig kurve, digitalt som en brudt rektangulær linje, der hopper fra nul til et. Alt, hvad vi ser med vores øjne og hører med vores ører, er et analogt signal.
Analogt signal
Synet, hørelsen, smagen, lugten og berøringen kommer til os som analoge signaler. Hjernen giver ordrer til organerne og modtager oplysninger fra dem i analog form. I naturen overføres al information udelukkende på denne måde.
I elektronikken er det analoge signal baseret på transmission af elektricitet. Visse spændinger svarer til lyds frekvens og amplitude, billedlysets farve og lysstyrke osv. Det vil sige, at farve, lyd eller information er analogt med elektrisk spænding.
For eksempel .Lad os anvende en bestemt spænding på farverne blå 2 V, rød 3 V og grøn 4 V. Vi ændrer spændingen, og billedet vises på skærmen i den tilsvarende farve.
Det er ligegyldigt, om signalet sendes via kabel eller radio. En sender udsender kontinuerligt, og en modtager behandler en analog form for information. Modtageren konverterer spændingen til en tilsvarende lyd eller farve ved at modtage et kontinuerligt elektrisk signal eller radiosignal via æteren. Der vises et billede på skærmen, eller der udsendes lyd gennem højttaleren.
Diskret signal
Signalets essens ligger i dets navn. Diskret fra latin discretussom betyder diskontinuerlig (opdelt). Det kan siges, at diskret gentager den analoge amplitude, men den glatte kurve bliver en trinformet kurve. Ændrer sig enten i tid, men forbliver kontinuerlig i størrelse, eller i niveau, men er ikke diskontinuerlig i tid.
I en bestemt tidsperiode (f.eks. et millisekund eller et sekund) vil et diskret signal have en bestemt værdi. Ved udløbet af denne tid vil den ændre sig kraftigt opad eller nedad og forblive sådan i endnu et millisekund eller et sekund. Det vil den forblive i en uafbrudt periode. Derfor er diskret en konverteret analog. Det vil sige, at den er halvvejs til digital.
Digitalt signal
Efter diskret er det næste trin i konverteringen af et analogt signal et digitalt signal. Det vigtigste er, at den enten er der eller ikke er der. Alle oplysninger omdannes til tids- og størrelsesbegrænsede signaler. Digitale datateknologiske signaler er kodet med et nul og et et i forskellige varianter. Basen er en bit, der antager en af disse værdier. En bit kommer fra det engelske binære ciffer eller binært ciffer.
Men en enkelt bit har en begrænset evne til at overføre information, så de kombineres i blokke. Jo flere bits en blok indeholder, jo flere oplysninger indeholder den. Digital teknologi anvender bits, der er samlet i blokke af 8 multipla. En 8-bit blok kaldes en byte. En byte er en lille værdi, men den kan allerede lagre krypterede oplysninger om alle alfabetets bogstaver. Men ved at tilføje blot én bit fordobles antallet af kombinationer af nul og et. Mens 8 bit giver 256 kodninger, giver 16 bit 65536 kodninger. Og en kilobyte eller 1024 bytes er slet ikke et lille tal.
ADVARSEL! Der er ingen tvivl om, at 1 KB er lig med 1024 bytes. Dette er den accepterede måde i et binært computermiljø. Men verden anvender i vid udstrækning det decimale talsystem, hvor kilo er 1000. Derfor findes der også decimal KB, som svarer til 1000 bytes.
Der er mange oplysninger gemt i et stort antal sammenlagte bytes, og jo flere kombinationer af 1 og 0, jo mere er der indkodet. Så i 5 - 10 MB (5000 - 10000 KB) har vi musiknumre af god kvalitet. Hvis du går længere, har du allerede filmdata kodet i 1000 MB.
Men da alle oplysninger omkring os er analoge, skal vi gøre en indsats og bruge en anordning til at gøre dem digitale. Til dette formål blev der opfundet en DSP (digital signalprocessor) eller DSP (digital signalprocessor). Alle digitale enheder har en sådan processor. De første dukkede op i 1970'erne. Teknikker og algoritmer ændres og forbedres, men princippet er det samme - konvertering af analoge data til digitale data.
Behandlingen og transmissionen af et digitalt signal afhænger af processorens egenskaber - bitrate og hastighed. Jo højere bitrate, jo bedre signal. Hastigheder angives i millioner af instruktioner pr. sekund (MIPS), og en god processor har flere dusin MIPS. Hastigheden bestemmer, hvor mange enere og nuller enheden kan "proppe" ind i et sekund og kvalitativt overføre en kontinuerlig analog signalkurve. Realismen i et tv-billede afhænger af dette TV og lyden fra højttalerne.
Forskellen mellem et diskret signal og et digitalt signal
Alle har sikkert hørt om morsekode. Det blev opfundet af kunstneren Samuel Morse, andre innovatorer forbedrede det, og alle brugte det. Det er en måde at overføre tekst på, hvor prikker og streger koder bogstaverne. I enklere vendinger kaldes kodningen for morsekode. Det har længe været brugt på telegrafen og til at overføre oplysninger via radioen. Det kan også signaleres med en spotlight eller en lommelygte.
Morsekoden afhænger kun af selve tegnet. Den afhænger ikke af dens varighed eller omfang (styrke). Uanset hvor hårdt du trykker på tasten (blink med lygten), er der kun to varianter - en prik og en streg. Det er kun muligt at øge transmissionshastigheden. Der tages hverken hensyn til mængden eller varigheden. Det vigtigste er, at signalet bliver modtaget.
Det samme gælder for et digitalt signal. Det vigtige er at kode dataene med 0 og 1. Modtageren skal kun skelne kombinationen af nuller og ettaller. Det er ligegyldigt, hvor højt eller hvor langt hvert signal er. Det vigtige er at få nuller og ettaller. Dette er essensen af digital teknologi.
Et diskret signal opnås ved at kode lydstyrken (lysstyrken) og varigheden af hver prik og streg, eller 0 og 1. I dette tilfælde er der flere kodningsmuligheder, men der er også mere forvirring. Lydstyrken og varigheden kan ikke nødvendigvis være tydelig. Dette er forskellen mellem digitale og diskrete signaler. Digitalt genereres og opfattes entydigt, diskret med variationer.
Sammenligning mellem digitale og analoge signaler
Signalet fra en tv- eller mobiltelefonsender kan sendes digitalt og analogt. Lyd og billede er f.eks. analoge signaler. En mikrofon og et kamera opfanger den omgivende virkelighed og omdanner den til elektromagnetiske bølger. Frekvensen af de udsendte svingninger afhænger af lyd- og lysfrekvensen, og amplituden af transmissionen afhænger af lydstyrken og lysstyrken.
Billedet og lyden, der er omdannet til elektromagnetiske svingninger, spredes ud i rummet af sendeantennen. Modtageren vender processen om og konverterer de elektromagnetiske bølger til lyd og video.
Udbredelsen af elektromagnetiske vibrationer i luften hæmmes af skyer, tordenvejr, terræn, industriel elektrisk interferens, solvind og andre forstyrrelser. Frekvens og amplitude er ofte forvrænget, og signalet fra sender til modtager er forbundet med variationer.
Stemmen og billedet fra det analoge signal gengives med forvrængning forårsaget af interferens, og baggrunden gengiver hvisken, kvækken og farveforvrængning. Jo dårligere modtagelsen er, jo mere udtalt bliver disse udefrakommende virkninger. Men hvis signalet bliver modtaget, kan det i det mindste ses og høres.
Ved digital transmission digitaliseres billede og lyd, inden de sendes, og når frem til modtageren uden forvrængning. Indflydelsen fra eksterne faktorer er minimal. Lyd og farver er af god kvalitet eller slet ikke. Signalet er garanteret at nå modtageren i en bestemt afstand. Der er dog behov for en række repeatere til transmission over store afstande. Derfor placeres antennerne så tæt på hinanden som muligt for at transmittere et mobilsignal.
Et godt eksempel på forskellen mellem de to typer signaler kan ses ved at sammenligne den gamle kabelbaserede telefon og det moderne mobilnetværk.
Fastnettelefoni fungerer ikke altid godt, selv ikke inden for samme lokalitet. Et opkald til den anden ende af landet er en prøve på stemmebåndene og hørelsen. Du skal råbe og lytte efter svaret. Støj og forstyrrelser filtreres ud af vores ører, og de manglende og forvrængede ord fortolkes af os. Lyden er der, selv om den er dårlig.
Du kan høre lyden i et mobilnetværk, selv fra den anden halvkugle. Et digitaliseret signal transmitteres og modtages uden forvrængning. Men det er heller ikke uden fejl. Hvis der er fejl, kan der slet ikke høres nogen lyd. Bogstaver, ord og hele sætninger falder ud. Heldigvis er det sjældent.
Det er nogenlunde det samme med analogt og digitalt tv. Analogt signal er et signal, der er udsat for forstyrrelser og af begrænset kvalitet, og som allerede har udtømt sit udviklingspotentiale. Digitalt er forvrængningsfrit, giver fremragende lyd- og videokvalitet og bliver hele tiden forbedret.
Fordele og ulemper ved forskellige typer signaler
Den analoge signaloverførsel er blevet væsentligt forbedret siden opfindelsen af den. Det har længe været brugt til at overføre information, lyd og billeder. På trods af mange forbedringer har den stadig alle sine mangler - støj og forvrængning i overførslen af information. Men det vigtigste argument for at skifte til et andet dataudvekslingssystem var den høje kvalitet af det transmitterede signal. Analogt kan ikke rumme den mængde af moderne data.
Forbedrede optagelses- og lagringsmetoder, især for videoindhold, har gjort det analoge indhold til en saga blot en saga blot. Den eneste fordel ved analog databehandling er i øjeblikket den udbredte tilgængelighed og den lave pris på apparaterne. I alle andre henseender er det analoge system ringere end det digitale.
Eksempler på digital og analog signaloverførsel
Digitalteknologien overhaler gradvist den analoge teknologi og anvendes allerede i vid udstrækning på alle områder af livet. Ofte lægger vi ikke engang mærke til det, og det digitale er overalt.
Databehandling
De første analoge computere blev skabt i 30'erne i det 20. århundrede. De var ret primitive apparater til højt specialiserede opgaver. Analoge computere dukkede op i 1940'erne og blev brugt i stor stil i 1960'erne.
De blev løbende forbedret, men blev gradvist erstattet af digitale apparater, efterhånden som mængden af behandlede oplysninger voksede. Analoge computere er velegnede til automatisk styring af produktionsprocesser, fordi de reagerer øjeblikkeligt på ændringer i indgående data. Men driftshastigheden er langsom, og mængden af data er begrænset. Derfor anvendes analoge signaler kun i visse lokale net. Disse bruges primært til overvågning og styring af produktionsprocesser. Hvor de indgående oplysninger er temperatur, fugtighed, tryk, vindhastighed og lignende data.
I nogle tilfælde anvendes analoge computere til at løse problemer, hvor nøjagtigheden af udvekslingen af beregningsdata ikke er lige så vigtig som for digitale computere.
I begyndelsen af det 21. århundrede er det analoge signal bukket under for den digitale teknologi. Inden for databehandling anvendes blandede digitale og analoge signaler kun til databehandling på nogle chips.
Lydoptagelse og telefoni
Vinylplader og magnetbånd er to fremtrædende repræsentanter for det analoge signal til lydgengivelse. Begge er stadig i produktion og efterspørges af visse kendere. Mange musikere tror, at det kun er ved at indspille et album på bånd, at man kan opnå en fyldig og autentisk lyd. Musikelskere kan lide at lytte til skiver med den karakteristiske støj og knitren. Siden 1972 har der været båndoptagere til rådighed, som optager digitalt på magnetbånd, men de er ikke blevet meget udbredt på grund af deres høje pris og store størrelse. De anvendes kun til professionelle optagelser.
Et andet eksempel på analoge og digitale signaler i lydoptagelser er mixere og lydsynteseapparater. Der anvendes hovedsagelig digitale apparater, og brugen af analoge apparater skyldes vane og fordomme. Det menes, at digital optagelse stadig ikke har opnået denne altomfattende musiktransmissionseffekt. Og den er kun indbygget i det analoge signal.
De yngre mennesker kan derimod ikke forestille sig musik uden MP3-filer, der er gemt på telefoner, USB-sticks og computere. Og onlinetjenester giver adgang til deres arkiver med millioner af digitale optagelser.
Telefoni er gået endnu længere. Digital mobiltelefoni har stort set afløst trådbunden telefoni. Sidstnævnte er overladt til offentlige myndigheder, sundhedsinstitutioner og lignende organisationer. De fleste kan ikke længere forestille sig et liv uden mobiltelefonen og kan ikke længere forestille sig at være bundet til en ledning. Cellulær kommunikation, rygraden i datatransmission, hvor et digitalt signal pålideligt forbinder abonnenter over hele verden.
Elektriske målinger
Digital behandling og overførsel af data er fast etableret inden for elektriske målinger. Elektroniske oscilloskoper, volt- og ampere-målere, multi-måleudstyr. Alle instrumenter, hvor oplysningerne vises elektronisk, bruger et digitalt signal til at overføre målingen. I hjemmet er det oftest i form af stabilisatorer og spændingsregulatorer. Begge enheder måler netspændingen, behandler den og overfører det digitale signal til displayet.
Digital teknologi anvendes også i stigende grad til at overføre elektriske måledata over lange afstande. Der installeres digitalt udstyr i understationer og kontrolrum til overvågning af elnettenes ydeevne. Analogt udstyr er kun populært i eltavler, direkte ved målepunkterne.
En anden udbredt anvendelse af digitale signaler er elmåling. Husholdningerne glemmer ofte at at se på måleraflæsningerne og lægge dem i et personligt skab eller aflevere dem til forsyningsselskabet. Et digitalt målesystem kan spare dig for en masse besvær. Målingerne går direkte ind i målesystemet. Derfor er der ikke behov for konstant kommunikation mellem abonnenten og leverandøren; du kan nogle gange gå til dit personlige kontor og kontrollere dataene.
Analogt og digitalt tv
Menneskeheden har levet med analogt tv i mange år. Den er enkel og let at forstå. Først blev den sendt på tv, derefter på kabel-tv med lidt bedre kvalitet. En simpel antenne, et tv-apparat og et billede af middelmådig kvalitet. Men videooptagelses- og lagringsteknologien er gået langt videre end det analoge signal. Og den kan ikke længere fuldt ud transmittere en moderne film eller et moderne tv-program. Kun digitalt tv kan give kvalitet, stabilitet og et godt signal.
Digitalt tv har mange fordele. Først og fremmest er der tale om signalkomprimering. Takket være dette er antallet af kanaler, du kan se, steget. Det har også forbedret kvaliteten af video- og lydtransmissionen, hvilket er uundværligt for moderne tv-apparater med store skærme. Sammen med dette er der mulighed for at vise oplysninger om udsendelsen, kommende programmer osv.
Med disse fordele følger et lille problem. Du skal bruge en særlig tuner for at modtage et digitalt signal.
Specifikationer for jordbaseret tv
For at modtage et digitalt signal via radio og tv skal du bruge en T2-tuner, også kendt som en modtager, dekoder eller en DVB-T2-setopbox. De fleste moderne LED-tv er oprindeligt udstyret med sådanne enheder. Derfor er der intet at bekymre sig om. Hvis du slukker for analogt tv, behøver du kun at omkonfigurere kanalerne.
Det er ikke noget problem for ejere af ældre tv'er uden indbygget T2-tuner. Her er det ganske enkelt. Du skal købe en separat DVB-T2-set-top-boks, som modtager T2-signalet, behandler det og sender det færdige billede til skærmen. Set-top-boksen kan nemt Tilslut set-top-boksen til et hvilket som helst fjernsyn.
Digitale signaler anvendes på alle store områder af livet. Fjernsynet er ingen undtagelse. Du skal ikke være bange for det nye. De fleste fjernsyn er allerede udstyret med det, du har brug for, men til ældre apparater kan du købe en billig set-top-boks. Det er især fordi det er nemt at sætte det op. Og billed- og lydkvaliteten er bedre.
Relaterede artikler:
