デジタル TV は、すでに国のほぼ全域をカバーしています。新しいテレビは独立して高品質のデジタル信号を受信しますが、古いテレビは特別なセットトップ ボックスで受信します。古いアナログ信号と新しいデジタル信号の違いは何ですか?多くの人はこれを理解しておらず、説明が必要です。
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信号の種類
信号は、時間と空間における物理量の変化です。本質的に、それらは情報および管理環境におけるデータ交換のためのコードです。グラフィカルに、任意の信号を関数として表すことができます。グラフ上の線から、信号のタイプと特性を判断できます。アナログは連続した曲線のように見え、デジタルは壊れた長方形の線として 0 から 1 にジャンプします。私たちが目で見て耳で聞くものはすべて、アナログ信号として入ってきます。
アナログ信号
視覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚はアナログ信号として私たちに届きます。脳は臓器に命令を下し、アナログ形式で情報を受け取ります。自然界では、すべての情報はその方法でのみ送信されます。
電子工学では、アナログ信号は電気の伝達に基づいています。特定の電圧は、音の周波数と振幅、画像ライトの色と明るさなどに対応します。つまり、色、音、または情報は電圧に類似しています。
例えば色の透過率を特定の電圧で青 2 V、赤 3 V、緑 4 V に設定してみましょう。電圧を変更すると、対応する色の画像が画面に表示されます。
信号が有線または無線で送信されるかどうかは問題ではありません。送信機は継続的に送信し、受信機はアナログ形式の情報を処理します。レシーバーは、ワイヤーを介して連続的な電気信号を受信したり、空気を介して無線信号を受信したりすると、電圧を対応する音または色に変換します。画面に画像が表示されるか、スピーカーから音が流れます。
離散信号
本質は名前にあります。ラテン語からの離散 離散これは、不連続 (分割) を意味します。離散はアナログの振幅を繰り返すと言えますが、滑らかな曲線は階段状の曲線になります。時間的に変化するか、大きさが連続的であるか、レベル的に変化し、時間的に不連続ではありません。
そのため、特定の期間 (ミリ秒または秒など) で、離散信号は何らかの設定値になります。この時間の終わりに、急激に上下に変化し、さらにミリ秒または秒そのままになります。そして、それは絶え間なく続きます。したがって、ディスクリートは変換されたアナログです。デジタルの中途半端ですね。
デジタル信号。
ディスクリートの後、アナログ変換の次のステップはデジタル信号です。主な特徴は、そこにあるか、ないかです。すべての情報は、時間と大きさが制限された信号に変換されます。デジタルデータ技術の信号は、さまざまなバリアントでゼロと 1 でエンコードされます。基底はビットで、これらの値のいずれかを取ります。ビットは、英語の 2 進数または 2 進数に由来します。
しかし、1 つのビットは情報を伝達する能力が限られているため、ブロックにまとめられました。 1 つのブロック内のビット数が多いほど、より多くの情報が運ばれます。デジタル技術では、8 の倍数のブロックに結合されたビットが使用されます。8 ビットのブロックはバイトと呼ばれます。 1 バイトは小さな値ですが、アルファベットのすべての文字に関する暗号化された情報を既に格納できます。ただし、ビットを 1 つ追加すると、0 と 1 の組み合わせの数が 2 倍になります。そして、8 ビットで 256 のエンコード オプションが可能になるとすれば、16 は 65536 です。1 キロバイトまたは 1024 バイトは決して小さい量ではありません。
警告！ 1 KB が 1024 バイトであることは間違いありません。これは、バイナリ コンピュータ環境で受け入れられている方法です。しかし、世界ではキロが 1000 である 10 進数法が広く使用されています。したがって、1000 バイトに等しい 10 進数の KB もあります。
結合された多数のバイトには多くの情報が格納され、1 と 0 の組み合わせが多いほど、より多くの情報がエンコードされます。したがって、5 ～ 10 MB (5000 ～ 10000 KB) に高品質の音楽トラック データがあります。さらに進むと、1000 MB で既にムービーがエンコードされています。
しかし、人の身の回りの情報はすべてアナログなので、デジタル化するには手間と工夫が必要です。この目的のために、DSP (デジタル シグナル プロセッサ) または DSP (デジタル シグナル プロセッサ) が作成されました。すべてのデジタル デバイスには 1 つがあります。最初のものは、前世紀の 70 年代に登場しました。方法とアルゴリズムは変更および改善されますが、アナログ データをデジタル データに変換するという原則は変わりません。
デジタル信号の処理と送信は、プロセッサの特性 (ビットレートと速度) に依存します。それらが高いほど、信号の品質が高くなります。速度は 1 秒あたりの数百万命令 (MIPS) で示され、優れたプロセッサでは数十 MIPS に達します。速度は、デバイスが 1 秒間に何個の 1 と 0 を「詰め込み」、連続的なアナログ信号曲線を定性的に送信できるかを決定します。これにより、写真のリアリズムが決まります。 テレビ そしてスピーカーからの音。
デジタル信号とディスクリート信号の違い
誰もがモールス信号を聞いたことがあるでしょう。それは芸術家のサミュエル・モースによって発明され、他のイノベーターがそれを改善し、誰もがそれを使用しました。これは、ドットとダッシュが文字をエンコードするテキストを送信する方法です。簡単に言えば、エンコーディングはモールス符号と呼ばれます。電報や無線で情報を送信するために長い間使用されてきました。スポットライトや懐中電灯で知らせることもできます。
モールス符号は記号自体にのみ依存します。持続時間や量（強さ）ではありません。どのようにキーを押しても（懐中電灯の点滅）、ドットとダッシュの2つのオプションしか認識されませんでした。伝送速度を上げることしかできません。ボリュームも期間も考慮されません。主なことは、信号がそこに到達することです。
同じことがデジタル信号にも当てはまります。データを 0 と 1 でエンコードすることが重要です。受信者は、0 と 1 の組み合わせを理解するだけで済みます。各信号の音量や長さは問題ではありません。重要なことは、0 と 1 を取得することです。これがデジタル技術の真髄です。
個別の信号は、ボリューム (明るさ) と各ドットとダッシュ、または 0 と 1 の持続時間をエンコードすることによって取得されます。この場合、より多くのエンコード オプションがありますが、混乱も生じます。音量と持続時間は区別できない場合があります。これが、デジタル信号とディスクリート信号の違いです。デジタルは明確に生成され、知覚されます。バリエーションは離散的です。
デジタル信号とアナログ信号の比較
テレビやセルラー ラジオ局の信号は、デジタル形式とアナログ形式で送信できます。例えば、音や映像はアナログ信号です。マイクとカメラが周囲の現実を拾い、電磁振動に変換します。発振出力の周波数は音と光の周波数に依存し、透過の振幅は音量と明るさに依存します。
電磁振動に変換された映像と音声は、送信アンテナによって空間に伝搬されます。受信機では、逆のプロセスが発生します - 電磁振動が音とビデオになります。
空気中の電磁振動の伝播は、雲、雷雨、地形、工業用電流、太陽風、およびその他の干渉によって妨げられます。周波数と振幅は歪んでいることが多く、送信機から受信機への信号には変動が伴います。
アナログ信号の音声と画像は干渉による歪みで再現され、背景はヒス、喘鳴、色の歪みを再現します。受信状態が悪いほど、これらの無関係な影響が顕著になります。しかし、信号が受信された場合、それは少なくともある程度は見え、聞こえます。
デジタル伝送では、映像と音声が放送前にデジタル化され、歪みなく受信機に届きます。外部要因の影響は最小限です。音と色は質が良いか、まったくありません。信号は一定の距離に到達することが保証されています。しかし、長距離伝送には多数の中継器が必要です。したがって、セルラー信号を送信するには、アンテナをできるだけ近くに配置します。
2 種類の信号の違いの明確な例は、古い有線電話と最新のセルラー通信の比較です。
有線電話は、同じ地域内であっても常にうまく機能するとは限りません。国の反対側への通話は、声帯と聴力のテストです。あなたは叫び、答えを聞く必要があります。ノイズや干渉は、私たちの耳でフィルター処理され、欠落した言葉や歪んだ言葉は自分で考え出します。音は悪いですが、そこにあります。
セルラー通信の音は、反対側の半球からでも完全に聞こえます。デジタル化された信号は、歪みなく送受信されます。しかし、欠陥がないわけではありません。不具合があると音は全く聞こえません。文字、単語、フレーズ全体がドロップアウトします。これが珍しいのは良いことです。
アナログテレビもデジタルテレビもほぼ同じです。アナログは干渉を受けやすく、品質が限られている信号を使用しており、開発の可能性はすでに使い果たされています。デジタルは歪みがなく、優れた品質のサウンドとビデオを提供し、常に改善されています。
さまざまな種類の信号の長所と短所
その発明以来、アナログ信号伝送は大幅に改善されました。そして、情報、音、画像の伝達に長い間役立っていました。多くの改善にもかかわらず、情報の伝送におけるノイズと歪みなど、すべての欠点が残っていました。しかし、データ交換の別のシステムへの移行の主な議論は、送信される信号の品質の上限でした。アナログは、最新のデータの量を保持できません。
特にビデオコンテンツの記録と保存方法の改善は、過去にアナログ信号を残しました。これまでのところ、アナログ データ処理の唯一の利点は、デバイスが広く普及し、安価に入手できることです。他のすべての点で、アナログはデジタル信号よりも劣っています。
デジタル信号とアナログ信号の伝送例
デジタル技術は徐々にアナログ技術を追い越し、すでに生活のあらゆる分野で広く使用されています。多くの場合、私たちはそれに気付かないだけですが、デジタルはどこにでもあります。
コンピューティング
最初のアナログ コンピューターは、20 世紀の 30 年代に作成されました。それらは、特殊なタスクのためのかなり原始的なデバイスでした。アナログコンピュータは 1940 年代に登場し、1960 年代に広く使用されました。
それらは絶えず改善されましたが、処理される情報量が徐々にデジタルデバイスに取って代わられました。アナログ コンピュータは、入力データの変化に即座に応答するため、生産プロセスの自動制御に適しています。ただし、速度は遅く、データ量は限られています。したがって、アナログ信号は一部のローカル ネットワークでのみ使用されます。主に生産工程の管理・管理です。初期情報は、温度、湿度、気圧、風速などのデータです。
場合によっては、デジタル電子計算機のようにデータ交換計算の精度が重要ではない問題を解決するときに、アナログ コンピューターの助けが必要になります。
21 世紀の初めに、アナログ信号はデジタル技術に譲歩しました。コンピューティングでは、デジタルとアナログの混合信号は、一部のチップに基づくデータ処理にのみ使用されます。
録音と電話
ビニール レコードと磁気テープは、音声再生用のアナログ信号の代表的な 2 つの代表的なものです。どちらもまだ生産されており、一部の愛好家から需要があります。多くのミュージシャンは、アルバムをテープに録音することによってのみ、豊かでリアルなサウンドを実現できると信じています。メロマニアは、特徴的なノイズやパチパチ音のあるディスクを聞くのが好きです。 1972年以降、磁気テープにデジタル録音するテープレコーダーが生産されましたが、高価でサイズが大きいため普及しませんでした。これらはプロのレコーディングでのみ使用されます。
録音におけるアナログ信号とデジタル信号のもう 1 つの例は、ミキサーとサウンド シンセサイザーです。デジタルデバイスが主に使用され、アナログデバイスの使用は習慣と偏見によって引き起こされます.デジタル録音は、その包括的な音楽伝送効果をまだ達成していないと考えられています。そして、それはアナログ信号にのみ固有のものです。
一方、若者は、携帯電話、フラッシュ ドライブ、コンピューターのメモリに MP3 ファイルが保存されていない音楽を想像することはできません。また、オンライン サービスは、何百万ものデジタル録音を含むリポジトリへのアクセスを提供します。
テレフォニーはさらに進んでいます。デジタルセルラー通信は、有線通信に取って代わりました。後者は、政府機関、医療機関、および同様の組織に残りました。ほとんどの人は、細胞のない生活や、ワイヤーに縛られる方法をもはや想像できません。デジタル信号が世界中の加入者を確実に接続するデータ伝送の基礎であるセルラー通信。
電気測定
デジタルデータの処理と送信は、電気測定にしっかりと根ざしています。電子オシロスコープ、電圧および電流計、マルチメータ。情報が電子的に表示されるすべての機器は、デジタル信号を使用して測定値を送信します。家庭では、これはスタビライザーと電圧リレーの形で最もよく見られます。どちらのデバイスも電源電圧を測定し、デジタル信号を処理してディスプレイに送信します。
デジタル技術は、電気測定データを長距離伝送するためにますます使用されています。デジタル機器は、変電所とディスパッチャー制御室に設置され、電気ネットワークのパフォーマンスを監視します。アナログデバイスは、測定ポイントで直接配電盤でのみ人気があります。
デジタル信号のもう 1 つの広範なアプリケーションは、電力計測です。家庭はよく忘れる 彼らのメーターの読みを見るために 個人のキャビネットに入れるか、電源会社に送信します。デジタル電力量計システムで手間を省けます。測定値は計測システムに直接送られます。したがって、サブスクライバーが常にサプライヤーと通信する必要はありません。個人のオフィスに行ってデータを確認することもできます。
アナログテレビとデジタルテレビ
人類は長年、アナログテレビとともに生きてきました。誰もが単純明快なことに慣れています。最初にオンエアしてから、ケーブルをもう少し質の高いものにします。 シンプルなアンテナそしてテレビと平凡な画質。しかし、ビデオの録画と保存の技術は、アナログ信号をはるかに凌駕しています。また、現代の映画やテレビ番組を完全に送信することもできなくなりました。品質、安定性、優れた信号レベルを提供できるのはデジタル テレビだけです。
デジタルテレビのメリットはたくさんあります。最初の非常に大きな利点は、信号の圧縮です。これにより、利用可能なチャンネルの数が増えました。ビデオとオーディオの伝送の品質を改善しただけで、大画面の最新のテレビに伝送することはできません。これに伴い、放送情報や次のテレビ番組などを表示する機能が追加されました。
プラスに加えて、小さな問題が発生しました。デジタル信号を受信するには、専用のチューナーが必要です。
地上波テレビの特徴
放送中のデジタル信号を受信するには、T2 チューナー (レシーバー、デコーダー、またはセットトップ ボックス DVB-T2 とも呼ばれます) が必要です。最近のほとんどの LED テレビには、もともとこのようなデバイスが装備されています。したがって、所有者は心配する必要はありません。アナログ TV をオフにする場合は、チャンネルを再構成するだけで済みます。
T2 チューナーが内蔵されていない古いテレビの所有者には問題ありません。ここではすべてが簡単です。 T2 信号を受信して処理し、準備完了の画像を画面に送信する別の DVB-T2 セットトップ ボックスを購入する必要があります。セットトップボックスは簡単に セットトップ ボックスを任意のテレビに接続.
デジタル信号は、生活のあらゆる広い分野で使用されています。テレビも例外ではありません。新しいものを恐れないでください。ほとんどのテレビには、必要なものがすでに装備されています。古いテレビの場合は、安価なセットトップ ボックスを購入する必要があります。特に、デバイスの構成が簡単であるためです。そして画質も音質も良くなりました。
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